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  • LIGNOGUIDEGuide daide au choix des cultures lignocellulosiques

    miscanthus

    switchgrass

    ftuque

    sorgho fibre

    luzerne

    triticale

    saule

    peuplier

    eucalyptus

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    LIGNOGUIDEGuide daide au choix des cultures lignocellulosiques

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  • 3LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Editorial

    Le mot du chef de file du RMT Biomasse, Energie, Environnement et Territoire

    En 2008, 15 organismes nationaux et rgionaux travaillant en faveur des filires biomasse dci-daient de coordonner et dunir leurs efforts au sein dun Rseau Mixte Technologique (RMT*). En 2010, 6 nouveaux venus viennent renforcer le rseau. Issus de la recherche, de la R&D, de la formation et du dveloppement, ils font alors le pari quen mutualisant leurs comptences, ils pourront acclrer linnovation dans ces filires naissantes. Le LIGNOGUIDE, pur produit du RMT Biomasse nergie, illustre parfaitement cette volont interdisciplinaire de mettre disposition du terrain les dernires avances de la recherche. Cet outil vise aider les acteurs des nouvelles filires prendre des dcisions efficaces et durables quant au choix des cultures ddies la biomasse. Fidle aux priorits du RMT, il se veut complet, pratique et surtout modulaire. Il doit permettre au plus grand nombre daccder aux connaissances en fonction de ses propres questions. Ces trois ans de travail en rseau ont t rendus possibles grce au soutien du CasDAR (Appel projets Inno-vation 2009). Cest aussi la suite logique des projets REGIX (AAP bionergie ANR 2005) et LIDEA (AAP Innovation CasDAR 2006), sans lesquels ce guide et peut-tre mme le RMT nauraient pas vu le jour. Il reprsente la meilleure synthse de ce que lon sait en 2012-13 sur les cultures biomasse en France. Les connaissances volueront encore forcment, mais esprons que ce guide permettra aux acteurs des filires biomasse, ds prsent, de partir sur de bonnes bases dans leur entreprise. Le dynamisme du dveloppement de la biomasse agricole en France dpendra pour beaucoup de la russite de ces projets pionniers.

    Jean-Pascal HOPQUINChef de file du RMT Biomasse et Territoires

    * Les Rseaux Mixtes Technologiques ont t promus partir de 2008 par le Ministre de lAgriculture pour encourager les synergies dans des domaines dinnovation nouveaux et stratgiques pour lagriculture Franaise. Il en existe actuel-lement 27 en activit (17 dans le secteur agricole et forestier, 10 dans le secteur agroalimentaire).

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  • 5LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Introduction

    Contexte et objectifs

    La lutte contre les missions de gaz effet de serre (GES) responsables du rchauffement climatique et la rduction de la dpendance aux ressources fossiles constituent les principales motivations du dveloppement des nergies renouvelables (EnR). Dans ce contexte, le recours la biomasse est encourag par les politiques europennes et franaises, au-del des actuels biocarburants de 1re gnration. Malgr tout, le bois et les coproduits agricoles, agroalimentaires et forestiers ne suffiront pas atteindre les objectifs de 23 % dEnR en France en 2020. Pour atteindre cet objectif, les cultures lignocellulosiques sont donc amenes se dvelopper.

    Pour rpondre cette demande en biomasse croissante, les organismes de dveloppement (Chambres dagriculture, Instituts techniques, association de dveloppement et de transfert, coo-prative et tablissements de lenseignement agricole) en association avec la recherche ont runi leurs comptences pour capitaliser, simuler et exprimenter dans diffrentes zones gographiques pour optimiser la production sur le territoire (plus de 5 000 ha en France aujourdhui).

    Le choix du type de biomasse utilis et du lieu de production influence fortement la durabilit des filires, notamment le bnfice social et environnemental, et la scurit de lexploitant. Il apparat aussi que ce choix est souvent peu rversible et bas sur les seuls critres technologiques et conomiques.

    Pour transfrer les dernires connaissances sur les cultures ligno-cellulosiques et faciliter leur appropriation, le projet Lignoguide (CasDAR 2010-2012), fort de son rseau exprimental, a abouti la constitution dun guide daide au choix multicritres (production, environnement, conomie, technique) destination des agriculteurs,des porteurs de projets et responsables institutionnels et politiques. Il sagit doptimiser le choix des cultures nergtiques mettre en place en fonction des exigences rencontres localement.

    lodie NGUYENChef de projet LIGNOGUIDECharge de mission Biomasse et nergie la Chambre rgionale dagriculture de Picardie

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    Sommaire

    Partie I Les cultures lignocellulosiques ...............................8I.1 Fiche par culture : rsultats agronomiques, techniques et conomiques ................................................................10

    I.1-1 Ftuque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 I.1-2 Luzerne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 I.1-3 Miscanthus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 I.1-4 Switchgrass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 I.1-5 Sorgho fibre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 I.1-6 Triticale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 I.1-7 TtCR de Saule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 I.1-8 TCR dEucalyptus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 I.1-9 TCR de Peuplier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

    I.2 Comparaison des cultures : tableau de synthse .......................... 42

    Partie II Potentialits et contraintes de sol et de climat dans les rgions .....................................46

    II.1 Rsultats des sites exprimentaux ............................................. 48

    II.2 lments climatiques dterminants (pluie et vapotranspiration) ..... 80 II.2-1 Mthodologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 II.2-2 Zone Centre-Nord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 II.2-3 Zone Nord-Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 II.2-4 Zone Ouest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 II.2-5 Zone Centre-Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 II.2-6 Zone Sud-Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 II.2-7 Zone Sud-Ouest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

    II.3 Estimations de production moyenne...........................................102

    Partie III Enjeux transversaux associs auxcultures lignocellulosiques .............................................106

    III.1 Part possible de la biomasse agricole dans lesobjectifs franais sur les nergies renouvelables ............................108

    III.2 Production et consommation dnergie par les cultures lignocellulosiques ..................................................... 114

    III.3 Impacts environnementaux des cultures lignocellulosiques ............. 117 III.3-1 Impacts sur la quantit deau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 III.3-2 Impacts sur la qualit de leau via le transfert de nitrate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 III.3-3 Impacts sur la qualit de leau via le transfert de molcules phytosanitaires . . . . . 122 III.3-4 Impacts sur les missions de gaz effet de serre (GES) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

    III.4 Dimension conomique des cultures lignocellulosiques .................131 III.4-1 Postes de charges Mode de calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 III.4-2 Comparaison du cot complet et du cot cash - Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 III.4-3 Comparaison des cots complets entre espces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

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    III.5 Autres indicateurs techniques ..................................................135 III.5-1 Balance globale azote . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 III.5-2 Consommation de carburant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 III.5-3 Temps de travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

    III.6 Prsentation des indicateurs par zone gographique ...................138

    Partie IV Ralisations oprationnelles et tat des lieux ........................................................................152

    IV.1 Ralisations oprationnelles .....................................................154 IV.1-1 Du miscanthus pour la dshydratation de luzerne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154 IV.1-2 Body Nature se chauffe au miscanthus et au taillis trs courte rotation . . . . . . . 158 IV.1-3 Du miscanthus sous les sabots des chevaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 IV.1-4 Du sorgho pour optimiser la production de biogaz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 IV.1-5 Le TtCR de Saule valorise les boues de station dpuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 IV.1-6 TCR deucalyptus : Fibre Excellence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

    IV.2 Etat des lieux des surfaces cultives etdes sites devalorisation en France .................................................................178

    IV.2-1 Surfaces cultives en France . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 IV.2-1 Nombre de sites de valorisation de cultures lignocellulosiques en France . . . . . . 179

    Partie V Structures impliques et projets derecherche et dveloppement .........................................180

    V.1 Structures impliques dans la promotion, laproduction oulutilisation de cultures lignocellulosiques ........................................182

    V.1-1 Interlocuteurs au niveau national . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .182 V.1-2 Interlocuteurs de la zone Centre-Nord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 V.1-3 Interlocuteurs de la zone Nord-Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .185 V.1-4 Interlocuteurs de la zone Ouest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 V.1-5Interlocuteurs de la zone Centre-Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .187 V.1-6 Interlocuteurs de la zone Sud-Est . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 V.1-7 Interlocuteurs de la zone Sud-Ouest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189

    V.2 Projets de recherche et dveloppement .....................................190

    Liste des acronymes utiliss ..................................202

    Glossaire ............................................................203

    Annexes .............................................................207Annexe 1 : Rfrences bibliographiques............................................ 207

    Annexe 2 : itinraires techniques pris en compte pour le calcul desdiffrents indicateurs techniques, conomiques et environnementaux. Lesfertilisations, irrigations et rendements ont t adaptes chacun des contextes pdoclimatiques .............................................. 210

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    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques

    Partie I - Lescultures lignocellulosiques

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    PartIE I LEscULtUrEs LIGNOcELLULOsIqUEsCette partie prsente les rsultats agronomiques, techniques

    et conomiques de 11 cultures lignocellulosiques. Il sagit despces

    dj prsentes en France, pour lesquelles les rfrences sont juges

    consolides et ayant un potentiel de dveloppement intressant.

    Les surfaces actuellement cultives en France ddies

    la production de biomasse sont encore modestes :

    quelques milliers dhectares au maximum, comme dans

    le cas du miscanthus. Les donnes prsentes ici sont issues

    du rseau exprimental dploy dans le cadre de ce projet,

    mais galement de travaux antrieurs au projet LIGNOGUIDE.

    Les donnes prsentes dans cette partie ont t obtenus dans

    des conditions culturales prcises. Leur utilisation dans des contextes

    de sol et de climat divers doit tre assortie des prcautions dusage.

  • Partie I - Lescultures lignocellulosiques

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    I.1 Fiches par cultureRdacteurs : Marie-Laure SAVOUR (Agro-Transfert, Ressources et Territoires), Alain BESNARD (Arvalis, Institut du vgtal), Elodie NgUyEN (Chambre Rgionale dagriculture de Picardie), Fabien FERCHAUD (INRA Unit Agro-Impact)Neuf espces sont prsentes : le triticale, le sorgho fibre, la ftuque, la luzerne, le miscanthus, le switchgrass, le saule (TtCR), le peuplier et leucalyptus (TCR). Pour chacune dentre elles, des points marquants de leur conduite culturale sont rappels, ainsi que leur productivit et des aspects conomiques et environnementaux.

    I.2 Comparaison des cultures Rdacteurs : Marie-Laure SAVOUR (Agro-Transfert, Ressources et Territoires), Alain BESNARD et Sylvain MARSAC (Arvalis, Institut du vgtal), Elodie NgUyEN (Chambre Rgionale dagriculture de Picardie), Fabien FERCHAUD (INRA Unit Agro-Impact)Pour faciliter laide au choix parmi les espces tudies, un tableau de comparaison des espces est propos, portant successivement sur des critres techniques, conomiques ou environnementaux.

  • 10 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

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    I.1 - Fiches par culture

    Fiche espces prennes

    LA FETUQUEOrigine, prsentationLa ftuque leve est une gramine, actuellement cultive pour la production fourragre. Lespce la plus couramment utilise est Festuca arundinacea Schre-ber. Il existe de nombreuses varits.

    UtilisationsLa ftuque peut tre utilise en sec pour la combustion et en vert pour la mthanisation. Elle est galement une candidate intressante pour la production de bio-carburant de 2e gnration et pour la mthanisation.

    Combustion MthanisationBiocarburant

    de 2nde gnration

    Rcolte en sec Rcolte en vert

    Valorisation(s) envisage(s) la plus probable Valorisation difficile

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintesbonne adaptation des milieux diverssupporte des tempratures levespotentiel de production importantrcolte possible sans matriel spcifiqueculture pluriannuelle (6 10 ans)prsence dun couvert au cours de lhiver

    implantation dlicate (lenteur de la leve)besoins en azote assez levsmasse volumique faible du produit en vrac

    Elments de conduite culturale

    La ftuque leve accomplit plusieurs cycles de production au cours de lanne : le premier (du printemps jusquau dbut de lt) est un cycle reproducteur, avec production de tiges et din-florescences. Les repousses suivantes ne sont que feuillues. Pour valoriser au mieux la productivit de la ftuque, il est ncessaire de procder plusieurs rcoltes dans lanne (2 3), aprs floraison.

    C

    . CZ

    ERY

    BA

    /A

    GT-

    RT

  • 11Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

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    LimplantationLe semis seffectue en surface (entre 0,5 et 1 cm), sur un lit de semences trs miett, bien rappuy et sans discontinuit en profondeur (comparable au semis de prairie). Le semis peut tre ralis au printemps ou en fin dt selon le prcdent et sa date de rcolte. Le semis de fin dt (fin aot/dbut septembre) prsente les meilleures chances de russite. Dans les deux cas, la leve est lente (3 semaines). Dans le cas dun semis au printemps, la production en premire anne ne sera que la moiti dune production normale.

    La gestion des adventicesPlusieurs faux semis pralables au semis, puis une gestion des adventices pendant la leve de la ftuque peuvent tre ncessaires. Une fois installe, la ftuque exerce une concurrence impor-tante vis--vis des adventices.

    La fertilisation Compte tenu du mode dexploitation, la fertilisation azote est apporter en priorit sur le pre-mier cycle (printemps), puis aprs chaque coupe. La fertilisation ncessaire est de lordre de 120 150 kg N/ha. Une fertilisation phosphate et potassique peut tre ncessaire.

    La rcolte Pour obtenir un produit sec le mode de rcolte est identique la rcole dun foin : fauchage, andainage, pressage et stockage labri. Le produit rcolt a une densit faible. En cas de rcolte humide, la biomasse est stocke sous forme densilage, avec une densit plus importante.Pour maximiser la production de matire sche la premire exploitation est ralise vers la mi-juin aprs la floraison. De bonnes conditions de pousses estivales permettent deffectuer une deuxime exploitation au cours de lt, puis une troisime en automne.

    Productivit et adaptation au milieuLe dlai dentre en production est dun an aprs un semis de printemps ou de 6 mois aprs un semis de fin dt.Ds la 2e anne et en situation favorable (sol profond et sain, bonne alimentation en eau), la productivit est de 10 15 t MS/ha, avec un taux de MS faible (30 35 %). Une fois implante, la culture peut tre exploite pendant 6 10 ans.

    La ftuque sadapte facilement des milieux divers en matire de pluviomtrie, et dispose dune bonne tolrance aux tempratures relativement leves. Toutefois elle a une prfrence pour les terres profondes et saines. Son systme racinaire profond permet une pousse estivale leve pour une gramine et son zro de vgtation bas lui permet davoir une longue saison de vgtation.

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 287 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typesCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise) 286 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion de cendre

    Ftuque 65 70 % 17,17 MJ/kg - % - C

    Association ftuque/luzerneLa ftuque peut tre conduite en association avec la luzerne. La conduite culturale est similaire. La fertilisation azote peut tre diminue.

  • 12 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

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    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitLa ftuque a un fonctionnement proche dune prairie fauche avec un long cycle de vgtation et possde un systme racinaire qui lui permet de prlever de leau en profondeur. Celle-ci pourrait donc avoir une consommation en eau suprieure celle des cultures annuelles.

    Impacts sur leau : nitrateDe faibles pertes dazote par lixiviation sont attendues sous ftuque, par analogie avec les faibles niveaux de perte observs sous des prairies fauches.

    Impacts sur leau : molcules phytosanitairesLa ftuque ncessite peu dapports de produits phytosanitaires. La pression phytosanitaire lie aux pratiques est donc faible, voire nulle (cas des calculs raliss partir des itinraires techniques type labors dans LIGNOGUIDE, sans traitement phytosanitaire).

    Production et consommation dnergieLa production de la ftuque est fortement consommatrice dnergie par rapport dautres cultures ligno-cellulosiques, en raison de ses besoins en fertilisant azot et sa frquence de rcolte leve. La production dnergie est cependant nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Les missions de GES de la ftuque sont assez leves (suprieures 2 000 kg eq. CO

    2/ha, daprs

    les calculs raliss dans LIGNOGUIDE), principalement du fait de ses besoins en fertilisant azot.

  • 13Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

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    Fiche espces prennes

    LA LUZERNEOrigine, prsentationLa luzerne est une lgumineuse pluriannuelle, cultive pour la production fourragre ou pour la deshydrata-tion. Les varits cultives sont des hybrides entre les espces Medicago sativa L. et Medicago falcata L.

    UtilisationsLa luzerne est actuellement utilise pour lalimenta-tion animale. Elle est galement une candidate intressante pour la production de biocarburant de 2e gnration et pour la mthanisation.

    Combustion MthanisationBiocarburant

    de 2nde gnration

    A valider pour une rcolte en vert

    A valider pour une rcolte en vert

    Valorisation(s) envisage(s) la plus probable Valorisation valider

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintesaucune fertilisation azote ncessairebonne rsistance la scheressepotentiels de production connus et rguliers

    (plusieurs rcoltes dans lanne)rcolte possible sans matriel spcifiqueculture pluriannuelle facile insrer dans la rotationtrs bon prcdent culturalprsence dun couvert au cours de lhiver

    ncessite un sol sain avec si possible un pH proche de la neutralit

    sensibilit la versemasse volumique faible du produit en vracpeu de dbouchs actuels pour une

    valorisation non alimentaire de la biomasse

    Elments de conduite culturale

    La plante pousse davril octobre en plusieurs cycles de production. Une fois implante, la culture peut tre exploite pendant 3 6 ans.

    LimplantationLe semis seffectuera au printemps avec un semoir crales classique (entre le 1er et le 20 avril) ou en t, selon le prcdent et sa date de rcolte. La dose de semis conseille est de 20 kg/ha au printemps, 25 kg/ha en t.

    C

    . CZ

    ERY

    BA

    /A

    GT-

    RT

  • 14 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La gestion des adventicesLa luzerne est trs sensible la concurrence des adventices au stade plantule. Un dsherbage la leve doit viser les adventices trs concurrentielles. En culture installe, un dsherbage sera ncessaire chaque hiver au cours du repos vgtatif.

    La fertilisation Aucune fertilisation azote nest ncessaire grce la capacit de la plante utiliser lazote de lair (fixation symbiotique). Par contre, la luzerne a des besoins importants en phosphore et potas-sium. Une fertilisation pour compenser les exportations peut donc savrer ncessaire.

    La rcolte Pour obtenir un produit sec, le mode de rcolte prfrentiel est identique la rcole dun foin. Une fauche au printemps pour une dshydratation peut tre envisage si les conditions de stockage et les voies de valorisation sont optimises. Le choix varital permet de limiter les maladies, les attaques de ravageurs et la sensibilit la verse.

    Productivit et adaptation au milieu

    Pour optimiser la production de la luzerne, il est ncessaire de procder plusieurs rcoltes dans lanne, aprs chaque floraison. Ds la deuxime anne, la productivit attendue est de lordre de 10 12 t de MS/ha/an en conditions pdo-climatiques favorables.

    La luzerne sadapte facilement diffrents pdo-climats, elle donnera toutefois les meilleurs rendements en terres profondes et saines, sans obstacles son enracinement, dans les sols dont le pH est suprieur 6,5.

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 130 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typesCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise) 523 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion de cendre

    Luzerne 65 75 % 16,8 MJ/kg 10,9 % 810 C

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitLa luzerne a un fonctionnement proche dune prairie fauche et possde un systme racinaire qui lui permet de prlever de leau en profondeur. Une rduction du drainage sous luzerne par rap-port une rotation de cultures annuelles a dj t observe exprimentalement. Celle-ci pourrait donc avoir une consommation en eau suprieure celle des cultures annuelles.

    Impacts sur leau : nitrateDe faibles pertes dazote par lixiviation ont aussi t observes sous luzerne, en effet, cette culture prlve efficacement lazote du sol, et de manire prioritaire par rapport la fixation symbiotique.

  • 15Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Impacts sur leau : molcules phytosanitairesLa luzerne ncessite peu dapports de produits phytosanitaires. La pression phytosanitaire lie aux pratiques est donc faible, voire nulle (cas des calculs raliss partir des itinraires techniques types labors dans LIGNOGUIDE, sans traitement phytosanitaire).

    Production et consommation dnergieLa consommation nergtique lie aux engrais est trs faible pour la luzerne, en raison de labsence de fertilisation azote. Par contre, la frquence de rcolte leve (3 fois par an) implique une consommation de carburant importante, reprsentant prs de 75 % de la consommation totale dnergie. La production dnergie est nettement suprieure cette consommation (rapport de 1 40).

    Emissions de gaz effet de serre (GES)La luzerne possde un trs faible niveau dmission de GES par hectare (infrieur 500 kg eq. CO

    2/

    ha, daprs les calculs raliss dans LIGNOGUIDE). En effet, les missions lies la fertilisation sont trs faibles pour cette culture (pas dapport de fertilisants azots). Les missions lies lutilisation de carburant reprsentent le poste le plus important en raison de la frquence leve de coupes.

  • 16 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Fiche espces prennes

    LE MISCANTHUSOrigine, prsentationLe miscanthus est une gramine en C4 avec une forte productivit, originaire dAsie. Le gnotype utilis pour la production de biomasse (Miscanthus x giganteus) est un hybride strile entre deux espces naturelles.

    UtilisationsLutilisation nergtique actuelle la plus importante est la combustion. En raison de son pouvoir absorbant plus important que celui de la paille, le miscanthus est aussi trs utilis pour la constitution de litire pour les animaux. Il reste nanmoins candidat pour la fabrica-tion de biocarburant de 2e gnration.

    Combustion MthanisationBiocarburant

    de 2nde gnration

    Rcolte en sec en sortie dhiver

    A valider pour une rcolte en vert

    Valorisation(s) envisage(s) la plus probable Valorisation valider

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintespotentiel de productivit important

    en situation pdoclimatique favorablercolte dun produit sec (en fin dhiver)

    directement utilisable en combustionculture prenne (au moins 15 ans)besoins modrs de fertilisation

    (azot, phosphore, potassium)peu de protection phytosanitaire,

    essentiellement les 2 premires annesstockage de carbone dans les rhizomespeu dinterventions sur la culture

    en pleine productionprsence dun couvert au cours de lhiver

    implantation coteuse (rhizomes et main duvre) ncessitant un matriel spcifique et conditionnant la russite de la culture

    trs sensible la concurrence des adventices en 1e et 2e anne

    entre en production 2 3 ans aprs limplantationproductivit trs lie aux conditions

    pdoclimatiques, avec une assez forte sensibilit au stress hydrique

    ncessit dune bonne portance du sol pour la rcolte de fin dhiver

    masse volumique faible du produit en vracdestruction et remise en tat de la parcelle

    prvoir en fin de culture

  • 17Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Elments de conduite culturale

    Le choix de la parcelle1Le miscanthus peut se cultiver sur une large gamme de sols, hormis les sols hydromorphes, mar-cageux, caillouteux et de craie superficiels. Il a un enracinement profond qui valorisera les sols profonds et bien aliments en eau. Par ailleurs, laccessibilit la parcelle devra tre compatible avec le chantier de rcolte.

    LimplantationLa plantation seffectue en mars-avril, quand le sol est ressuy, les risques de fortes geles sont passs et le sol atteint une temprature de 8 10 C. Lobjectif de peuplement est compris entre 10 et 15 000 pieds/ha. Compte tenu dun taux de reprise compris entre 50 et 80 %, les fragments de rhizomes sont implants raison de 15 20 000/ha.

    Les dbits de chantier (y compris le temps de prparation et de rapprovisionnement) vont de 1 h/ha avec une planteuse spcifique semi-automatique 6-7 h/ha avec une planteuse marachre.

    La gestion des adventices2Pour russir limplantation et obtenir une bonne densit, il est ncessaire dimplanter sur une parcelle bien dsherbe. Des interventions de dsherbage mcanique et/ou chimique sont indis-pensables en 1re anne et 2e anne.

    La fertilisationAucune fertilisation nest ncessaire tant que la culture nest pas entre en pleine production. Les annes suivantes, les besoins en azote, phosphore et potassium sont modrs dans le cas dune rcolte en fin dhiver. La fertilisation doit tre raisonne de manire compenser les exportations en N, P et K de la biomasse rcolte.

    Exportations en N-P-K

    Rcolte en automne Rcolte en fin dhiver

    Teneur dans la

    biomasse exporte *Quantit exporte annuellement **

    Teneur dans la biomasse exporte *

    Quantit exporte annuellement **

    N 5,0 g N/kg MS 101 kg N/ha 2,1 g N/kg MS 29 kg N/ha

    P 0,9 g P/kg MS 19 kg P/ha 0,5 g N/kg MS 7 kg N/ha

    K 8,4 g K/kg MS 139 kg K/ha 3,3 g N/kg MS 45 kg N/ha

    * Valeur mdiane calcule sur 19 analyses en automne et 20 analyses en fin dhiver** Exportations calcules dans le cas dun rendement de 20 tMS/ha/an en automne et de 14tMS/ha/an en fin dhiver (valeurs mdianes sur le rseau LIgNOgUIDE)Sources : Analyses de la biomasse rcolte en fin dhiver, en 2010, 2011 et 2012, sur le rseau exprimental LIgNOgUIDE

    La rcolte Le mode de rcolte prfrentiel est la rcolte en sec en fin dhiver, notamment pour une valorisa-tion thermochimique. Le matriel utilis est soit une ensileuse, soit une faucheuse et une presse pour obtenir un produit plus dense. Une rcolte en vert lautomne, sous forme densilage, est galement possible mais demande des adaptations de fertilisation voire de dsherbage et pourrait rduire la prennit de la culture.

    1 Fiche Limplantation du miscanthus tlchargeable sur www.rmtbiomasse.org2 Fiche Le dsherbage du miscanthus et du switchgrass tlchargeable sur www.rmtbiomasse.org

  • 18 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La destruction ou remise en culture de la parcelleLa destruction seffectue de juin aot. La premire tape consiste rcolter ou broyer la bio-masse arienne. Lobjectif est dpuiser les rserves du rhizome, qui sont leur plus faible niveau mi-juin. Ds le redmarrage des rhizomes, il est prconis doprer mcaniquement en utilisant un rotavator qui permet de dtruire les repousses et de fractionner le rhizome. Un double passage de rotavator permet de desscher ou puiser les rhizomes puis laisse un sol bien nivel et peu de repousses sont observes sur la parcelle en t.

    Aprs lapparition de nouvelles repousses (fin juillet/aot), on pourra poursuivre la destruction mcanique avec 1 2 passages de chisel, afin de remonter les fragments de rhizomes la surface du sol, ou complter la destruction mcanique par un traitement chimique (avec un dsherbant total de type glyphosate). Dans les deux cas, peu de repousses sont observes lautomne. Le semis pourra alors senvisager aprs un lger nivellement laide de disques et en utilisant un semoir direct ou rapide.

    Productivit et adaptation au milieu

    Rendement atteignableAprs implantation, la productivit de la culture augmente au cours des premires annes. Lentre en production relle dpend de la qualit dimplantation et des conditions pdoclimatiques. Elle est attendue en 2e ou 3e anne. A noter : Les rendements atteignables en grandes parcelles seront infrieurs aux rendements biologiques indiqus dans le tableau ci-contre.

    Estimation du rendement biologique atteignable partir de la 3e anne

    Rcolte ensec enfindhiver

    Rcolte en vert enautomne

    En conditions favorables : Sol profond avec une bonne alimentation en eau, PH compris entre 5.5 et 8

    15 25 tMS/ha 25 35 tMS/ha

    En conditions moins favorables : Alimentation en eau insuffisante

    7 12 tMS/ha 10 18 tMS/ha

    Sur les sites LIGNOGUIDE 9 25 tMS/ha 9 35 tMS/ha

    Entre lautomne et la fin dhiver, les feuilles et une partie des panicules chutent et les lments minraux migrent vers les rhizomes, ce qui se traduit par une perte de biomasse arienne. Sur le rseau LIGNOGUIDE, une perte de rendement de 31 % est constate. Les tiges reprsentent en fin dhiver 85 95 % de la biomasse rcolte.

  • 19Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Effet de la hauteur de coupe sur le rendementLa hauteur de coupe la rcolte aura un effet dterminant sur le rendement en biomasse, mais devra laisser le mulch de feuilles et panicules au sol pour ne pas prlever de minraux, prjudi-ciables aux valorisations nergtiques de la biomasse. Le bon compromis semble tre une hauteur de coupe comprise entre 15 et 20 cm.

    Rpartition de la production de biomasse en fin dhiver dans les sections de tiges

    Sources : Mesures ralises en 2011 sur le rseau exprimental LIgNOgUIDE

    Evolution de la teneur en matire sche de la biomasse La biomasse arienne se dessche au cours de lautomne et de lhiver. En moyenne :46 % de MS pour une rcolte entre le 15/09 et le 30/1075 % de MS pour une rcolte en fvrier ou mars

    Teneur en matire sche en fonction de la date de rcolte de la biomasse

    Sources : Rsultats des sites exprimentaux LIgNOgUIDE et REgIX (ANR 2006-2009)

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    Pro

    du

    ctio

    n d

    e b

    iom

    asse

    (tM

    S/h

    a)

    0-10 cm

    Reste de la plante

    30-40 cm

    20-30 cm

    10-20 cm

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    80

    90

    100

    1/7 31/7 30/8 29/9 29/10 28/11 28/12 27/1 26/2 28/3 27/4

    Tau

    x d

    e M

    S (

    %)

    Date de rcolte

  • 20 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 254 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typesCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise) 168 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion de cendre

    Miscanthus plante entire rcolt en sec en fin dhiver(produit vrac rcolt lensileuse)

    15 25 % 18,5 MJ/kg 3,5 5 % 840 C

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitDe par son dveloppement racinaire important, sa surface foliaire leve et son long cycle de vgtation, le miscanthus pourrait avoir une consommation en eau suprieure aux cultures annuelles. Cependant, cet effet est encore mal quantifi.

    Impacts sur leau : nitrateDe faibles pertes de nitrate en phase de production sont observes, grce de faibles apports et une bonne valorisation de lazote du sol par la culture. Les observations ralises sur le rseau LIGNOGUIDE montrent en effet des reliquats dazote lautomne assez faibles. La majeure partie des pertes est occasionne lors des premires annes suivant linstallation du miscanthus, probablement du fait du dveloppement rduit de la culture en premire anne. Des mesures pr-ventives devront tre mises en place pour limiter ces pertes (couverture du sol pendant lautomne prcdant linstallation, pas de fertilisation en premire anne).

    Impacts sur leau : molcules phytosanitairesLa conduite du miscanthus comporte peu dintrants phytosanitaires aprs la phase dimplanta-tion. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur mettent en avant une pression particulirement faible avec notamment un IFT moyen de 0.4 sur un cycle de 15 ans de culture de miscanthus (calculs raliss partir des itinraires techniques type labors dans LIGNOGUIDE).

  • 21Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Production et consommation dnergieLa production du miscanthus consomme peu dnergie, en raison dune moindre fertilisation, de labsence de travail du sol annuel et de lamortissement des oprations dimplantation et de destruction sur lensemble de la dure de vie de la culture. La consommation en carburant repr-sente prs de 50 % des consommations dnergie (essentiellement pour la rcolte). La production dnergie est nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Les missions de GES au cours de ltape de production de biomasse sont fortement lies aux intrants fossiles utiliss et en particulier la fertilisation azote. Grce ses besoins rduits en intrants azots, le miscanthus a ainsi de faibles niveaux dmission de GES par hectare (infrieurs 1 000 kg eq. CO

    2/ha, daprs les calculs raliss dans LIGNOGUIDE). De plus, la culture de mis-

    canthus pourrait permettre daugmenter le stockage de carbone dans les sols. La prise en compte de ce stockage devrait encore amliorer le bilan GES.

  • 22 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Fiche espces prennes

    LE SWITCHGRASSOrigine, prsentationLe switchgrass ou panic rig (Panicum virgatum L.) est une gramine originaire dAmrique du Nord. Les varits implantes en France pour leur productivit en biomasse sont Kanlow et Cave-in-Rock.

    UtilisationsLutilisation actuelle la plus importante est la combus-tion. Il est galement candidat pour la production de biocarburant de 2e gnration.

    Combustion MthanisationBiocarburant

    de 2nde gnration

    Rcolte en sec en sortie dhiver

    A valider pour une rcolte en vert

    Valorisation(s) envisage(s) la plus probable Valorisation valider

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintespotentiel de production important bonne adaptation diffrents pdo-climatsrcolte dun produit sec (en fin dhiver)

    directement utilisable en combustionculture prenne (au moins 10 ans) besoins en fertilisation modrs peu de protection phytosanitairepas de matriel spcifique pour le semis et la rcoltepeu dinterventions sur la culture

    en pleine productionprsence dun couvert au cours de lhiver

    implantation dlicate (difficults de germination et de leve)

    forte sensibilit la concurrence des adventices en 1re anne

    entre en pleine production 2 ans aprs limplantation

    ncessit dune bonne portance de la parcelle pour la rcolte de fin dhiver

    masse volumique faible du produit en vracdestruction et remise en tat de

    la parcelle prvoir en fin de culture

    Elments de conduite culturale

    Le choix de la parcelle Le switchgrass peut se cultiver sur une large gamme de sols, hormis les sols hydromorphes, caillou-teux et les sols de craie superficiels. Nanmoins, le type de sol reste un lment dterminant de la production. Avec son enracinement profond, le switchgrass valorisera les sols profonds et bien

    C

    . CZ

    ERY

    BA

    /A

    GT-

    RT

  • 23Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    aliments en eau. Il semble plus tolrant aux terres schantes que le miscanthus. Par ailleurs, laccessibilit la parcelle devra tre compatible avec le chantier de rcolte.

    Limplantation1Le semis seffectue courant mai, lorsque la temprature du sol atteint 15 C. Les graines de switch-grass tant trs petites (PMG de 0.9 1.9 g selon les varits), le sol doit tre prpar finement, r-appuy et sans discontinuit en profondeur. Le semis est ralis faible profondeur (de 0.5 1 cm) avec un semoir crales classique, suivi dun roulage. Le switchgrass se sme une densit de 10 12 kg/ha de semences viables.

    La gestion des adventices2Pour russir limplantation et obtenir une bonne densit, il est ncessaire dimplanter dans de bonnes conditions et sur une parcelle bien dsherbe. Plusieurs faux semis peuvent tre nces-saires. Des interventions de dsherbage mcanique et/ou chimique sont indispensables en 1re et 2e anne pour matriser les adventices.

    La fertilisationAucune fertilisation nest ncessaire tant que la culture nest pas entre en pleine production (durant les 2 premires annes). Les annes suivantes, les besoins en azote, phosphore et potas-sium sont modrs dans le cas dune rcolte en fin dhiver. La fertilisation peut tre raisonne de manire compenser les exportations en N, P et K de la biomasse rcolte.

    Exportations en N-P-K

    Rcolte en automne Rcolte en fin dhiver

    Teneur dans la

    biomasse exporte *Quantit exporte annuellement **

    Teneur dans la biomasse exporte *

    Quantit exporte annuellement **

    N 5,0 g N/kg MS 59 kg N/ha 3,6 g N/kg MS 36 kg N/ha

    P 1,3 g P/kg MS 15 kg P/ha 0,6 g P/kg MS 6 kg P/ha

    K 8,4 g K/kg MS 100 kg K/ha 1,9 g K/kg MS 19 kg K/ha

    * Valeur mdiane calcule sur 20 analyses en automne et 23 analyses en fin dhiver.** Exportations calcules dans le cas dun rendement de 12 tMS/ha/an en automne et de 10 tMS/ha/an en fin dhiver (valeurs mdianes sur le rseau LIgNOgUIDE).Sources : Analyses de la biomasse rcolte en fin dhiver, en 2010, 2011 et 2012, sur le rseau exprimental LIgNOgUIDE

    La rcolte Le mode de rcolte prfrentiel est la rcolte en sec en fin dhiver, notamment pour un dbouch en combustion. Le matriel utilis est soit une ensileuse, soit une faucheuse et une presse pour obtenir un produit plus dense. Une rcolte en vert lautomne, sous forme densilage, est ga-lement possible mais demande des adaptations de fertilisation voire de dsherbage et pourrait rduire la prennit de la culture.

    La destruction ou remise en culture de la parcelleLa destruction seffectue de juin aot. La premire tape consiste rcolter ou broyer la biomasse arienne. Lobjectif est dpuiser les rserves souterraines, qui sont leur niveau le plus faible mi-juin. Ds redmarrage de la culture en juillet, il est prconis doprer mcaniquement en utilisant un rotavator qui permet de dtruire les repousses et de fractionner les organes sou-terrains. Le switchgrass savre plus sensible que le miscanthus la destruction mcanique et peu de repousses sont donc attendues aprs ce passage.En cas de nouvelles repousses (fin juillet/aot), on pourra poursuivre la destruction mcanique avec un passage de chisel ou complter la destruction mcanique par un traitement chimique

    1 Fiche Limplantation du switchgrass tlchargeable sur www.rmtbiomasse.org 2 Fiche Le dsherbage du miscanthus et du switchgrass tlchargeable sur www.rmtbiomasse.org

  • 24 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    (avec un dsherbant total de type glyphosate). Dans les deux cas, quasiment aucune repousse nest observe lautomne.

    Productivit et adaptation au milieu

    Rendement atteignableAprs implantation, la productivit de la culture augmente au cours des premires annes. Lentre en production relle dpend de la qualit dimplantation de la culture et des conditions pdoclimatiques. Elle est attendue en 2e anne.

    A noter : Les rendements atteignables en grandes parcelles seront infrieurs aux rendements biologiques indiqus dans le tableau ci-dessous.

    Estimation du rendement atteignable partir de la 2e anne

    Rcolte ensec enfindhiver

    Rcolte en vert enautomne

    En conditions favorables : Sol profond avec une bonne alimentation en eau, PH compris entre 5.5 et 8

    10 20 tMS/ha 15 25 tMS/ha

    En conditions dfavorables : Alimentation en eau insuffisante

    7 12 tMS/ha 10 20 tMS/ha

    Sur les sites LIGNOGUIDE 3 23 tMS/ha 3 22 tMS/ha

    Entre lautomne et la fin dhiver, la mise en rserve des lments minraux dans les rhizomes se traduit par une perte de biomasse arienne. Sur le rseau LIGNOGUIDE, une perte de rendement de 25 % est constate entre ces deux dates. Les tiges reprsentent en fin dhiver 47 88 % de la biomasse rcolte.

    Effet de la hauteur de coupe sur le rendementLa hauteur de coupe la rcolte aura un effet dterminant sur le rendement en biomasse, avec un gain denviron 1 1.1 tMS/ha en diminuant de 10 cm la hauteur de coupe.

    Rpartition de la production de biomasse en fin dhiver dans les sections de tiges

    Sources : Mesures ralises en 2011 sur le rseau exprimental LIgNOgUIDE

    0

    Reste de la plante

    30-40 cm

    20-30 cm

    10-20 cmPro

    du

    ctio

    n d

    e b

    iom

    asse

    (tM

    S/h

    a)

  • 25Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Evolution de la teneur en matire sche de la biomasse

    La biomasse arienne se dessche au cours de lautomne et de lhiver. En moyenne : 45 % de MS pour une rcolte entre le 15/09 et le 30/10 ; 78 % de MS pour une rcolte en fvrier ou mars (varit Kanlow).

    Teneur en matire sche en fonction de la date de rcolte de la biomasse

    Sources : Rsultats des sites exprimentaux LIgNOgUIDE et REgIX (ANR 2006-2009)

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 100 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typeCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise) 143 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion decendre

    Switchgrass plante entire rcolt sec

    30 % 18,5 MJ/kg 3,5 4,8 % - C

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitDe par son dveloppement racinaire important, sa surface foliaire leve et son long cycle de vgtation, le switchgrass pourrait dans certaines situations avoir une consommation en eau suprieure aux cultures annuelles. Cependant, cet effet est encore mal quantifi.

    Impacts sur leau : nitrateDe faibles pertes de nitrate en phase de production sont observes, grce de faibles apports et une bonne valorisation de lazote du sol par la culture. Les observations ralises sur le rseau

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    100

    1/7 31/7 30/8 29/9 29/10 28/11 28/12 27/1 26/2 28/3 27/4

    Tau

    x d

    e M

    S (

    %)

    Date de rcolte

  • 26 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    LIGNOGUIDE montrent en effet des reliquats dazote lautomne assez faibles. Du fait du dveloppement rduit de la culture en premire anne, les pertes pourraient tre plus leves la ou les premires annes suivant linstallation, mais on ne dispose pas actuellement de rfrence pour les quantifier.

    Impacts sur leau : molcules phytosanitairesLa conduite du switchgrass comporte peu dintrants phytosanitaires aprs la phase dimplanta-tion. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur mettent en avant une pression particulirement faible avec notamment un IFT moyen de 0.2 sur un cycle de 15 ans de culture de switchgrass (calculs raliss partir des itinraires techniques types labors dans LIGNOGUIDE).

    Production et consommation dnergieLa production du switchgrass consomme peu dnergie, en raison dune moindre fertilisation, de labsence de travail du sol annuel et de lamortissement des oprations dimplantation et de destruction sur lensemble de la dure de vie de la culture. La consommation en carburant repr-sente prs de 40 % des consommations dnergie (essentiellement pour la rcolte). La production dnergie est nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Les missions de GES au cours de ltape de production de biomasse sont fortement lies aux intrants fossiles utiliss et en particulier la fertilisation azote. Grce ses besoins rduits en intrants azots, le switchgrass a ainsi de faibles niveaux dmission de GES par hectare (infrieurs 1 000 kg eq. CO

    2/ha, daprs les calculs raliss dans LIGNOGUIDE). De plus, la culture de swit-

    chgrass pourrait permettre daugmenter le stockage de carbone dans les sols. La prise en compte de ce stockage devrait encore amliorer le bilan GES.

  • 27Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Fiche espces annuelles

    LE SORGHO FIBREOrigine, prsentationLes sorghos (Sorghum bicolor (L) Moench) sont des gramines en C4 dorigine tropicale prsentant une grande variabilit gnotypique et phnotypique. Diffrents types de sorghos existent : sorgho grain, sorgho fourrager, sorgho sucrier, sorgho fibre. Ce sont des cultures annuelles dt.

    UtilisationsLe sorgho fibre est prfrentiellement valoris en vert, en mthanisation. Il est galement candidat pour la production de biocarburant de 2e gnration. Dans le sud de la France exclusivement, la rcolte de paille est possible.

    Combustion MthanisationBiocarburant

    de 2nde gnration

    Rcolte de paille possible exclusivement dans le sud de la France

    Valorisation(s) envisage(s) la plus probable Valorisation difficile

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintespotentiel de production important

    en situation pdoclimatique favorablebonne facult dextraction de leau

    et des lments minraux du solculture annuelle, facile insrer dans les rotations

    trs peu de varits de sorgho fibre dveloppes, do une faible adaptation des conditions pdoclimatiques varies

    exigences thermiques leves sensibilit la verse

    Elments de conduite culturale

    Le choix de la parcelleLe sorgho ne semble pas avoir dexigences particulires vis--vis du type de sol. Toutefois, les meilleurs rendements sont obtenus dans les sols profonds et en vitant les sols hydromorphes.

    LimplantationLe semis seffectue en avril-mai ds que la temprature du sol est suprieure 12 C. La date de semis doit tre suffisamment prcoce pour allonger le cycle de dveloppement de la culture, mais un semis en conditions trop froides entrainera des difficults de dmarrage. Le semis doit tre ralis avec un semoir monograine. Lobjectif de peuplement est de 150 000 200 000 plantes/ha ; les pertes la leve sont souvent importantes (10 50 % selon les cas).

    C

    ham

    bre

    da

    gri

    cult

    ure

  • 28 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La gestion des adventicesLe sorgho est trs sensible la concurrence des adventices notamment au cours des premires semaines qui suivent le semis. Un traitement en pr-semis ou en pr-leve peut-tre suffisant pour contrler la flore adventice. Des interventions en cours de vgtation sont possibles mais plus difficiles mettre en uvre.

    La fertilisation Le sorgho dispose de bonnes facults dextraction des minraux du sol. Nanmoins, un apport dazote savre souvent ncessaire pour ne pas mobiliser tout lazote du sol.La fertilisation doit tre raisonne de manire compenser les exportations en N, P et K de la biomasse rcolte.

    Exportations en N-P-K

    Teneur dans la biomasse * Quantit exporte annuellement **

    N 8,5 g N/kg MS 103 kg N/ha

    P 1,6 g P/kg MS 19 kg P/ha

    K 10,7 g K/kg MS 130 kg K/ha

    * Valeur mdiane calcule sur 11 analyses.** Exportations calcules avec un rendement de 12 tMS/ha/an (valeur mdiane sur le rseau LIgNOgUIDE).Sources : Analyses de la biomasse rcolte en automne 2010, 2011 et 2012, sur le rseau exprimental LIgNOgUIDE

    La rcolte La rcolte doit tre ralise en fin de floraison : le poids des grains accentuera le risque de verse aprs ce stade. Une ensileuse est utilise.

    Productivit et adaptation au milieu

    Les rendements atteignables varient de 10 20 tMS/ha selon les conditions dalimentation hydrique. Les essais conduits en France nont pas mis en vidence un effet du type de sol sur le rendement. En revanche les conditions climatiques lors de la leve semblent avoir un impact important sur le dveloppement de la culture.

    A noter : Les rendements atteignables en grandes parcelles seront infrieurs aux rendements biologiques indiqus dans le tableau ci-contre.

    Estimation du rendement biologique atteignable

    Rcolte ensec enfindhiver

    En conditions favorables : Sol profond avec une bonne alimentation en eau, humidit et tempratures optimales la leve et au dveloppement de la culture

    15 20 tMS/ha

    En conditions moins favorables : 5 15 tMS/ha

    Sur les sites LIGNOGUIDE 3 19 tMS/ha

  • 29Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 271 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typesCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise) 278 /ha

    critres de qualit

    HumiditPCI

    anhydreTeneur

    enlignine*

    Teneur en cellulose +

    hmicellulose *

    Taux de cendres

    Temprature de fusion decendre

    Sorgho fibre rcolt en automne

    25 35 % 16,8 MJ/kg11,3 %

    de la MS51,9 % de la MS 5 7 % 1 020 C

    Evolution de la teneur en matire sche de la biomasse Pour une rcolte entre le 01/10 et le 01/11, le taux de matire sche est en moyenne de 30 % (gamme de 21 50 % de MS, sur 15 mesures ralises sur les sites du rseau LIGNOGUIDE).

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitLa consommation en eau du sorgho nest pas connue prcisment. En conditions pluviales, elle est probablement du mme ordre de grandeur que celle dautres cultures annuelles de printemps comme le mas.

    Impacts sur leau : nitrateLes pertes en nitrate lies la culture du sorgho dpendront de sa conduite (fertilisation), de son insertion dans la rotation et du contexte pdoclimatique.

    Impacts sur leau : molcules phytosanitairesLe niveau dintrants phytosanitaires du sorgho est plus lev que pour les cultures ligno-cellulo-siques prennes et proche de celui du mas. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur indiquent une pression modre avec notamment un IFT de 1.8 (calculs raliss partir des itinraires techniques labors dans LIGNOGUIDE).

    Production et consommation dnergieLa production du sorgho est plus consommatrice dnergie par rapport dautres cultures ligno-cellulosiques notamment prennes, en raison de son caractre annuel et de ses besoins en fertilisant azot. La production dnergie est nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Les missions de GES du sorgho sont proches de 1 400 kg eq. CO

    2/ha (daprs les calculs raliss

    dans LIGNOGUIDE). La majorit de ces missions est lie la fertilisation azote.

    Source : REgIX (ANR 2006-2009)

  • 30 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Fiche espces annuelles

    LE TRITICALEOrigine, prsentationLe triticale est une gramine ; il sagit dun hybride naturel entre le bl (genre Triticum) et le seigle (genre Secale). Les varits envisages pour la production de biomasse (rcolte de la plante entire) sont actuelle-ment les mmes que pour la production de grain.

    UtilisationsLe triticale est utilis en sec pour la combustion et en vert pour la mthanisation. Cest aussi un candidat pour la production de biocarburant de 2nde gnration.

    Combustion MthanisationBiocarburant

    de 2nde gnration

    Rcolte en sec Rcolte en vert

    Valorisation(s) envisage(s) la plus probable

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintesplante annuelle, facile introduire dans la rotationnombreuses varits disponibles

    pour une adaptation aux diffrents contextes pdoclimatiques

    potentiel de production connu et importantbesoins en intrants relativement modrsrcolte sans matriel spcifique

    (identique une rcolte de crales)

    masse volumique faible du produit en vrachumidit forte du produit la rcolte

    si rcolte au stade grain laiteux pteux

    Elments de conduite culturale

    LimplantationLa prparation du sol recommande est une prparation classique pour limplantation dune crale dhiver. Le semis seffectue entre octobre et dbut novembre selon la varit et le climat. La dose de semis utilise varie entre 180 260 grains/m, avec un semoir agricole classique.

    La fertilisationLa fertilisation azote sera plus rduite que pour la production de grain (120 180 kg N/ha), avec des apports fractionns lors de la montaison, sans apport en fin de cycle.

    C

    . CZ

    ERY

    BA

    /A

    GT-

    RT

  • 31Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La rcolte Aprs le semis dautomne, le dlai dentre en production est de 10 mois (rcolte en juillet). La rcolte de la plante entire peut tre ralise :au stade laiteux-pteux du grain (produit humide), lensileuse ; maturit complte du grain (produit sec). Le fauchage et landainage doivent tre

    raliss en une seule opration (utilisation de barre de coupe tapis). Le pressage est ralis avec un matriel classique, rgl ou adapt pour la rcolte de plante entire.

    Productivit et adaptation au milieuLa productivit attendue en plante entire est de 10 15 t MS/ha. La rcolte au stade grain laiteux pteux correspond au maximum de productivit mais le produit a un taux de matire sche rela-tivement faible (de lordre de 35 45 %). La rcolte maturit fourni un produit plus sec (taux de MS de lordre de 85 %) mais avec un rendement lgrement moindre.

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 297 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typesCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise) 147 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    HumiditPCI

    anhydreTeneur

    enlignine*

    Teneur en cellulose +

    hmicellulose *

    Taux de cendres

    Temprature de fusion decendre

    Triticale Rcolt maturit (produit sec)

    15 20 % 16,5 MJ/kg9,1 %

    de la MS38,6 % de la MS 2,8 % - C

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitComme les autres crales dhiver, le triticale consomme relativement peu deau.

    Impacts sur leau : nitrateLes pertes en nitrate lies la culture du triticale dpendront de sa conduite (fertilisation), de son insertion dans la rotation et du contexte pdoclimatique.

    Impacts sur leau : molcules phytosanitairesLe niveau dintrants phytosanitaires du triticale est plus lev que pour les cultures ligno-cellulo-siques prennes, mais relativement faible compars aux cultures annuelles vocation alimentaire. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur indiquent une pression modre avec notamment un IFT de 1.5 (calculs raliss partir des itinraires tech-niques types labors dans LIGNOGUIDE).

    Source : REgIX (ANR 2006-2009)

  • 32 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Production et consommation dnergieLa production du triticale est assez fortement consommatrice dnergie par rapport dautres cultures ligno-cellulosiques, en raison de son caractre annuel et de ses besoins en fertilisant azot. La production dnergie est cependant nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Les missions de GES du triticale sont assez leves (suprieures 2 000 kg eq. CO

    2/ha, daprs

    les calculs raliss dans LIGNOGUIDE), principalement du fait de ses besoins en fertilisant azot.

  • 33Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    A

    ILE

    Fiche espces ligneuses

    LE TtCR DE SAULEOrigine, prsentationLe saule, de la famille des Salicaces, est rparti prin-cipalement dans les zones fraches et humides des rgions tempres et froides de lhmisphre nord.Le Taillis trs Courte Rotation (TtCR) de saule est une culture prenne dune dure de vie dune vingtaine dannes. Le qualificatif Trs Courte Rotation est li la frquence des rcoltes : tous les 3 ans environ.

    UtilisationsLe Taillis trs Courte Rotation (TtCR) de saule est destin la production de bois, pour une valorisation en combustion. Cest galement un candidat pour la production de biocarburant de 2e gnration.

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintesculture peu exigeante en dehors des contraintes

    hydriques, adapte une large gamme de solspeu dinterventions sur la culture

    en pleine productionbesoins modrs en intrants

    (fertilisation et produits phytosanitaires)

    implantation et rcolte ncessitant un matriel spcifique

    forte sensibilit la concurrence des adventices en 1re anne

    besoins en eau levs, sensible au stress hydrique lanne dimplantation

    ncessit dune bonne portance du sol pour la rcolte en hiver

    destruction et remise en tat de la parcelle prvoir en fin de culture

    Elments de conduite culturale

    La plantationLa plantation mcanise est ralise laide dune planteuse spcifique une densit de 15 000 boutures par hectare. Une attention particulire doit tre porte au respect des carte-ments standards et la vitesse davancement de la machine. Une vitesse davancement trop leve peut conduire des problmes de reprise (boutures mal insres dans le sol).Les varits sont slectionnes pour leur rendement, leur capacit produire de longues tiges sans ramification et pour leur rsistance au froid et la rouille. Afin de limiter la pression parasi-taire, il est fortement conseill de mlanger diffrentes varits au sein de la parcelle.

    La gestion des adventicesLa matrise des adventices est particulirement importante lanne dimplantation. Le dsherbage sera de prfrence mcanique. Nanmoins, une rampe pour traitement localis pourra tre utilise en cas de traitement chimique.

  • 34 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La fertilisationLe TTCR de saule peut tre utilis pour valoriser des boues de station dpuration (par pandage) ou des effluents prtraits (par fertirrigation). Dans ce cas, il nest pas ncessaire dapporter une fertilisation complmentaire (cas retenu pour les itinraires techniques labors dans LIGNO-GUIDE).Dans les autres cas, la fertilisation a lieu entre chaque cycle de production aprs la rcolte. Les besoins en azote, phosphore et potassium sont modrs. La fertilisation peut tre raisonne de manire compenser les exportations :6 g N/kg MS ; 0,9 g P/kg MS ; 5 g K/kg MS.(teneurs mdianes, daprs les rsultats du projet Wilwater).

    La rcolteLes TtCR de saule sont rcolts une fois tous les 3 ou 4 ans. 6 7 rcoltes sont envisageables grce la capacit de recper de cette espce. Elle ncessite une rcolte mcanise de type agricole. La technique la plus dveloppe en Europe est la rcolte lensileuse en automne et hiver, imprativement hors sve (aprs la chute des feuilles et avant la reprise de vgtation). Cette technique a lavantage de raliser la coupe et le broyage en un seul temps, permettant doptimiser les cots de fonctionnement des chantiers de rcolte. Des outils de rcolte en tiges entires peuvent galement tre utiliss, plus particulirement en petites parcelles ou parcelles plus humides jusquau printemps. La rcolte est prcde dun broyage inter-rang avec une tondeuse dbroussailleuse autoporte (ncessaire si prsence de ronces).

    La destruction ou remise en culture de la parcelleAprs la dernire rcolte, les souches doivent tre broyes avec un broyeur forestier et un traite-ment chimique avec un dsherbant total de type glyphosate est ralis pour viter les repousses. La remise en culture peut senvisager lautomne suivant la destruction.

    Productivit et adaptation au milieuLe TTCR de saule se rcolte tous les 3 ans environ. Sa croissance est rapide : en moyenne 8 12 t MS/ha/an en conditions favorables.

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 172 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typeCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise, y compris boutures) 202 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion de cendre

    TtCR de saule 49 % 18, 7 MJ/kg 2,9 % 1 218 C

    Source : Aile

  • 35Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitDe par son dveloppement racinaire important, sa surface foliaire leve et son long cycle de vgtation, le TTCR de saule pourrait avoir une consommation en eau suprieure aux cultures annuelles. Cependant, cet effet est encore mal quantifi.

    Impacts sur leau : nitrate De faibles pertes de nitrate sont observes en phase de production, grce de faibles apports et une bonne valorisation de lazote du sol par la culture. Des pertes plus importantes ont t obser-ves lors des premires annes suivant linstallation, probablement du fait du dveloppement rduit de la plante en premire anne.

    Impacts sur leau : molcules phytosanitaires La conduite du TTCR de saule comporte peu dintrants phytosanitaires aprs la phase dimplan-tation. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur mettent en avant une pression particulirement faible avec notamment un IFT moyen de 0.2 sur un cycle de 20 ans de culture (calculs raliss partir des itinraires techniques types labors dans LIGNOGUIDE).

    Production et consommation dnergieLa production de TTCR de saule consomme peu dnergie, en raison dune moindre fertilisation, de labsence de travail du sol annuel et de lamortissement des oprations dimplantation et de destruction sur lensemble de la dure de vie de la culture. La production dnergie est nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Grce ses besoins rduits en fertilisants azots, le TTCR de saule a de trs faibles niveaux dmission de GES par hectare (infrieurs 500 kg eq. CO

    2/ha, daprs les calculs raliss dans

    LIGNOGUIDE). De plus, la culture du TTCR de saule pourrait permettre daccrotre le stockage de carbone dans les sols. La prise en compte de ce stockage devrait encore amliorer le bilan GES.

  • 36 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    F

    CB

    A

    Fiche espces ligneuses

    LE TCR DEUCALYPTUSOrigine, prsentationLeucalyptus est un arbre originaire dAustralie, les espces dveloppes en France sont E. gunnii et E. gun-dal. La plupart des espces rejettent de souche aprs coupe, et les plantations peuvent tre conduites en taillis sur un grand nombre de rotations. Il sera conduit en Taillis Courte Rotation (TCR) .

    UtilisationsLeucalyptus a pour vocation premire la papeterie, particulirement dans le sud-ouest de la France. Il est galement dvelopp pour tre valoris en bio-masse pour la combustion (cf. exemple de ralisation Fibre-Excellence).

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintescroissance continue (feuillage persistant

    et absence de dormance hivernale)boisement homogne et facilit

    de multiplication par bouturageessentiel des interventions techniques

    concentr sur les 2 ou 3 premires annesbesoin modr en dintrants (fertilisation

    et protection phytosanitaire)culture prenne (25 35 ans)

    sensible au froid sensible au pH > 7 ou taux de calcaire actif > 4 %besoins en eau importants mais non limitants implantation et rcolte ncessitant

    un matriel spcifique entre en production partir de la 7e ou 8e annencessit dune bonne portance

    du sol pour la rcolte en hiverdestruction et remise en tat de la

    parcelle prvoir en fin de culture

    Elments de conduite culturale

    Le systme peut durer 35 ans pour les TCR.

    La plantationLa meilleure priode de plantation est lautomne, mais on peut galement planter en dbut de printemps. Il faut que les plants soient bien installs avant la scheresse estivale. Les plants sont produits par multiplication vgtative. En TCR, loptimum de densit de plantation est de 1 250 tiges/ha correspondant un espacement de 4 * 2 m.

    La gestion des adventicesLimplantation doit tre ralise dans de bonnes conditions et sur une parcelle bien dsherbe. Il est important de limiter la concurrence des adventives avant et aprs limplantation.

  • 37Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La fertilisationUn apport de 150 kg/ha de P

    2O

    5 est indispensable en premire anne : il provoque un gain

    de croissance consquent et durable.

    La rcolteEn systme TCR, les coupes sont prconises environ tous les 10 ans. Lexploitation a lieu de fvrier mai afin que les rejets soient les plus lignifis possible larrive des froids et damliorer le taux de survie des souches, la vigueur et le nombre de rejets. Labatage est manuel ou mcanis. La mise plaquette peut se concevoir soit sur coupe avec une dchiqueteuse automotrice, soit bord de route aprs dbardage des javelles darbres entiers.

    La destruction ou remise en culture de la parcelleAprs la dernire rcolte, les souches doivent tre broyes avec un broyeur forestier et un traite-ment chimique avec un dsherbant total de type glyphosate est ralis pour viter les repousses. La remise en culture peut senvisager lautomne suivant la destruction.

    Productivit et adaptation au milieuLa fourchette de production en TCR est comprise entre 9 et 11 tMS/ha/an, pour les premires rotations coupes 10 ans pour une densit de dpart de 1 250 plants/ha et entre 12 et 18 tMS/ha/an pour les rotations suivantes.

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 27 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques type

    Charges spcifiques (travaux raliss parentreprise, y compris boutures)

    392 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion de cendre

    TCR deucalyptus 3040 % 19,4 MJ/kg 1,6 % - C

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitDe part son enracinement puissant et sa productivit leve le TCR deucalyptus pourrait avoir une consommation deau importante si les disponibilits du sol le permettent. Cependant, cet effet est encore mal quantifi.

    Impacts sur leau : nitrate (pas dlments pourindiquer une diffrence avec peuplier)De faibles pertes de nitrate sont observes en phase de production, grce de faibles apports et une bonne valorisation de lazote du sol par la culture. Les observations ralises sur le rseau. Des pertes plus importantes ont t observes lors des premires annes suivant linstallation, probablement du fait du dveloppement rduit de la plante en premire anne.

    Source : REgIX

  • 38 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Impacts sur leau : molcules phytosanitaires (pasdlments pour indiquer unediffrence avec peuplier)La conduite du TCR de peuplier comporte peu dintrants phytosanitaires aprs la phase dimplan-tation. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur mettent en avant une pression particulirement faible avec notamment un IFT moyen de 0.1 sur un cycle de 22 ans de culture (calculs raliss partir des itinraires techniques types labors dans LIGNOGUIDE).

    Production et consommation dnergie (pas dlments pour indiquer une diffrence avec peuplier)La production de TCR de peuplier consomme peu dnergie, en raison dune moindre fertilisation, de labsence de travail du sol annuel et de lamortissement des oprations dimplantation et de destruction sur lensemble de la dure de vie de la culture. La consommation en carburant repr-sente les des consommations dnergie. La production dnergie est nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Grce ses besoins rduits en fertilisants azots, le TCR deucalyptus a de trs faibles niveaux dmission de GES par hectare (infrieurs 500 kg eq. CO

    2/ha, daprs les calculs raliss dans

    LIGNOGUIDE). De plus, la culture du TCR deucalyptus pourrait permettre daccrotre le stockage de carbone dans les sols. La prise en compte de ce stockage devrait encore amliorer le bilan GES.

  • 39Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Fiche espces ligneuses

    LE TCR DE PEUPLIEROrigine, prsentationLe genre peuplier comporte 29 espces cantonnes pour lessentiel lhmisphre Nord. La multiplication vgtative est gnralement trs facile, les varits cultives sont souvent hybrides entre P. deltoides, P. nigra et P. trichocarpa.

    UtilisationsLe peuplier a pour vocation premire le bois duvre et la papeterie. En production de biomasse il est conduit en TCR (Taillis courte Rotation) et pourra tre utilis en combustion ou pour la production de biocarburant de 2e gnration.

    atouts et facteurs limitants

    // Atouts // Contraintesvigueur et facilit de multiplicationbonne adaptation aux diffrents climats

    franais (< 600 m daltitude)essentiel des interventions techniques

    concentr sur les 2 ou 3 premires annesbesoin modr en intrants

    (fertilisation et produits phytosanitaires)culture prenne (20 25 ans)

    implantation et rcolte ncessitant un matriel spcifique

    ncessite un sol profond, arbesoins en eau levsentre en production partie de la 7e ou 8e annencessit dune bonne portance

    du sol pour la rcolte en hiverdestruction et remise en tat de la parcelle

    prvoir en fin de culture

    Elments de conduite culturale

    Les oprations de litinraire technique se concentrent sur les 2 ou 3 premires annes. Aprs cette phase, il ny a plus dintervention sur le taillis, except pour la rcolte et la destruction.

    La plantationLes plantations sont ralises avec des boutures ligneuses non racines denviron 20 30 cm de long et de 1 cm de diamtre minimum. Les boutures doivent tre dcoupes pendant lhiver dans des scions dun an, puis conserves au froid, en sac tanche pour viter leur desschement, jusqu la plantation.

    La gestion des adventicesLimplantation doit tre ralise dans de bonnes conditions et sur une parcelle bien dsherbe. Il est important de limiter la concurrence des adventives aprs limplantation. Des interventions de dsherbage mcanique et/ou chimique sont donc prvoir les deux premires annes.

    F

    CB

    A

  • 40 Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    La fertilisationLa fertilisation a lieu entre chaque cycle de production aprs la rcolte. Les besoins en azote, phos-phore et potassium sont modrs. La fertilisation peut tre raisonne de manire compenser les exportations. Les teneurs mdianes de la biomasse la rcolte sont denviron 5 g N/kg MS, 0,8 g P/kg MS et 3 g K/kg MS, daprs une synthse de donnes exprimentales ralise par lINRA, 2012.

    La rcolteLe peuplier est rcolt une fois tous les 7 10 ans, la rcolte peut tre renouvele 2 3 fois grce la capacit de recper de cette espce. Pour assurer une bonne qualit de rejet, la rcolte peut senvisager entre octobre et avril (aprs la chute des feuilles et avant la reprise de vgtation) et si possible sur sol portant. Labattage est soit manuel ou mcanis. La mise en plaquette peut se conce-voir soit sur coupe avec une dchiqueteuse automotrice, soit en bord de route aprs dbardage des javelles darbres entiers.

    La destruction ou remise en culture de la parcelleAprs la dernire rcolte, les souches doivent tre broyes avec un broyeur forestier et un traite-ment chimique avec un dsherbant total de type glyphosate est ralis pour viter les repousses. La remise en culture peut senvisager lautomne suivant la destruction.

    Productivit et adaptation au milieuEn condition favorable, la fourchette de production est comprise entre 8 et 12 tMS/ha/an, sur des cycles de 7 10 ans et pour des densits comprises entre 1 000 et 3 000 tiges/ha.Le climat nest pas une contrainte en France, en dehors des zones montagneuses. Le sol optimum se situe dans les textures fines quilibres (limons argileux, argile limoneuse) avec une profondeur de sol prospectable par les racines dau moins 80 cm 1 m.

    aspects conomiques

    Charges oprationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) 43 /ha Source : Estimations ralises

    dans LIGNOGUIDE partir ditinraires techniques typeCharges spcifiques

    (travaux raliss parentreprise, y compris boutures) 421 /ha

    critres de qualit pour unevalorisation en combustion

    Humidit PCI anhydre Taux de cendres Temprature de fusion decendre

    25-40 % 19,9 MJ/kg 1,7 % - C.

    Impacts environnementaux

    Impacts sur leau : quantitCompte-tenu de sa productivit leve, de son enracinement et de sa surface foliaire importante, le TCR de peuplier pourrait avoir une consommation deau du mme ordre de grandeur que les cultures annuelles les plus exigeantes. Cependant, cet effet est encore mal quantifi.

    Impacts sur leau : nitrate De faibles pertes de nitrate sont observes en phase de production, grce de faibles apports et une bonne valorisation de lazote du sol par la culture. Des pertes plus importantes ont t observes lors des premires annes suivant linstallation, probablement du fait du dveloppe-ment rduit de la plante en premire anne, et aprs rcolte jusqu mission de nouveaux rejets.

    Source : REgIX

  • 41Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.1 Fiches par culture

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Impacts sur leau : molcules phytosanitaires La conduite du TCR de peuplier comporte peu dintrants phytosanitaires aprs la phase dimplan-tation. LIFT et le potentiel de transfert des matires actives vers les eaux de profondeur mettent en avant une pression particulirement faible avec notamment un IFT moyen de 0.1 sur un cycle de 22 ans de culture (calculs raliss partir des itinraires techniques type labors dans LIGNOGUIDE).

    Production et consommation dnergieLa production de TCR de peuplier consomme peu dnergie, en raison dune moindre fertilisation, de labsence de travail du sol annuel et de lamortissement des oprations dimplantation et de destruction sur lensemble de la dure de vie de la culture. La consommation en carburant repr-sente les des consommations dnergie. La production dnergie est nettement suprieure cette consommation.

    Emissions de gaz effet de serre (GES)Grce ses besoins rduits en fertilisants azots, le TCR de peuplier a de trs faibles niveaux dmission de GES par hectare (infrieurs 500 kg eq. CO

    2/ha, daprs les calculs raliss dans

    LIGNOGUIDE). De plus, la culture du TCR de peuplier pourrait permettre daccrotre le stockage de carbone dans les sols. La prise en compte de ce stockage devrait encore amliorer le bilan GES.

  • Partie I - Lescultures lignocellulosiquesI.2 Comparaison des cultures : tableau de synthse

    42

    LIGNOGUIDE - Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques Guide daide au choix des cultures lignocellulosiques - LIGNOGUIDE

    Espces annuelles Espces prennes Espces ligneuses

    Triticale Sorgho fibre Mas Ftuque leveAssociation ftuque/luzerne

    Luzerne Miscanthus SwitchgrassCanne de Provence

    T.T.C.R. saule T.C.R. peuplierT.C.R.

    eucalyptus

    Utilisation : combustion Rcolte en sec Rcolte en sec Rcolte en sec Rcolte en sec Rcolte en sec Rcolte en sec

    mthanisation Rcolte en vert Rcolte en vert Rcolte en vert Rcolte en vert Rcolte en vert Rcolte en vert Rcolte en vert Rcolte en vert

    Adaptation diffrents milieux

    Implantation : besoin en matriel spcifique

    Besoin en fertilisation azote

    Besoin en protection phytosanitaire

    Production rcoltable

    Rcolte : Frquence 1/an 1/an 1/an 2 3/an 2 3/an 3 4/an 1/an 1/an 1/an 1/3 5 ans 1/8 ans 1/8 ans

    Etalement

    Contraintes

    Besoin en matriel spcifique

    Conditionnement de la biomasseVrac (humide) ou balles (sec)

    Vrac (humide)

    Vrac (humide)

    Vrac (humide) ou balles aprs prfanage (sec)

    Vrac (humide) ou balles aprs prfanage (sec)

    Vrac (humide) ou balles aprs prfanage (sec)

    Vrac (humide ou sec) ou

    balles (sec)

    Vrac (humide ou sec) ou

    balles (sec)

    Vrac (humide)

    Vrac (plaquettes)

    Vrac (plaquettes)

    Vrac (plaquettes)

    Nombre dinterventions

    Besoin en main duvre

    Niveau de charges

    Risque de pollution des eaux par les nitrates

    Emissions de GES

    Production nette dnergie

    I.2 - Comparaison des cultures: tableau de synthse

    Explications des critres de comparaison

    Utilisation : combustion, mthanisationPossibilits dutilisation de lespce pour produire de lnergie par combustion ou par mthanisation :

    Valorisation possible Valorisation possible mais peu conseille Valorisation difficile

    Adaptation diffrents milieuxAptitude de la plante tre cultive dans diffrents milieux pdo-climatiques :

    Culture peu exigeante pa


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