Grandes cultures

Odette Ménard invitée de Base Alsace

Sols : jamais sans racines vivantes

Publié le 23/11/2016

Mercredi 9 novembre, l’association Biodiversité, agriculture, sol et environnement (Base) Alsace organisait une conférence d’Odette Ménard, spécialiste québécoise de la conservation des sols, au lycée agricole d’Obernai. Il était question de sols, de plantes, de micro-organismes… et d’hommes.

« Il existe seulement une fine couche de sol entre l’homme et la famine » ; « Une nation qui détruit ses sols se détruit elle-même »… C’est de ces citations incantatoires qu’Odette Ménard (lire notre portrait en page 2) a orné les premières diapositives de sa conférence. Elle fait en effet partie de ces agronomes convaincus que, pour nourrir l’humanité en 2050, il faudra une meilleure productivité. Et que celle-ci passe par des sols en bonne santé. Mais « ça veut dire quoi un sol en bonne santé ? », interroge celle qui s’en est fait une spécialité. Les réponses fusent : « Un sol qui reste en place », « qui est capable d’autoproduire », « vivant », « qui respire ». À chaque proposition, Odette Ménard acquiesce. Et résume : « C’est assez facile de trouver des mots. L’objectif, c’est de se donner des points de repère. Or quand vous parlez de vos récoltes, vous ne parlez pas de nombre de vers de terre par hectare, mais bien d’une quantité récoltée par hectare. Le rendement demeure donc le critère ultime d’observation. » Mais elle invite aussi à regarder le rendement sous un angle différent, c’est-à-dire celui du rendement économique par hectare - « Combien ça me coûte de tonne avant de faire du profit ? » - et à garder à l’esprit la responsabilité essentielle qui incombe aux agriculteurs, celle de « rendre la terre meilleure, et de la transmettre en bon état. » Pour Odette Ménard, cela passe notamment par une réduction du travail du sol. « Le labour a été inventé pour gérer les mauvaises herbes et booster la fertilité des sols en accentuant la minéralisation. Mais autrefois on ne labourait pas les parcelles chaque année », indique-t-elle. Et puis l’agrandissement des structures s’est accompagné d’une augmentation de la dimension des engins agricoles, donc de leur poids. Or la compaction du sous-sol est liée au poids par essieu, qui requiert un certain volume de sol pour le supporter, qui sera le même quelle que soit la taille des pneus. Qu’importe donc le nombre d’essieux, la taille des pneumatiques, « il faut préférer les machines les moins lourdes ». Car la structure du sol se dégrade très vite : une année peut suffire à créer une zone de compaction. L’azote plus efficace dans un sol en bonne santé Ces bases jetées, Odette Ménard est entrée dans le vif du sujet en partageant les résultats d’une étude dont il ressort que, en comparant diverses stratégies qui vont du labour au semis direct, on peut constater une amélioration du rendement avec la simplification du travail du sol, et que le fait d’apporter de l’azote n’améliore pas le rendement en situation de non-labour. « En changeant de stratégie, on est donc doublement gagnant : on a plus de rendement, avec moins d’azote ! » Une autre étude corrobore les résultats de la précédente. Elle met en évidence que des agriculteurs qui utilisent des doses d’azote allant du simple au double peuvent obtenir des rendements équivalents. En comparant les pratiques des agriculteurs économes en azote à celles des autres, des différences sont apparues. Les premiers pratiquent de « vraies » rotations, pas seulement des alternances de deux cultures, apportent régulièrement de la matière organique sous forme de fumier, n’ont pas de problème de compaction, et utilisent préférentiellement des « cultivars pleine saison », c’est-à-dire des variétés dont la précocité est adaptée au climat. Se faisant, ils ont pour objectif des récoltes précoces afin de préserver la qualité des grains et de se laisser une plus grande fenêtre pour mettre en place des pratiques favorables à la santé du sol. Cette étude met en évidence la différence d’efficacité de l’azote en fonction de l’état des sols : de l’ordre de 80 % dans un sol en bonne santé, elle chute à 30 % dans un sol dégradé. Aussi Odette Ménard estime-t-elle que le rendement obtenu par unité d’azote apportée constitue un critère d’évaluation de la santé des sols pertinent et simple à mesurer. Des résidus et des couverts Le coût de la compaction a été estimé à 2 milliards d’euros par an en Grande-Bretagne. Inverser la tendance pourrait donc permettre de réaliser de substantielles économies… Car qu’est-ce qu’une plante va chercher dans l’air ? « Le carbone, et puis c’est tout, rappelle Odette Ménard. Tout le reste, elle va le chercher dans le sol. C’est pourquoi elle doit avoir un système racinaire développé, dans un sol qui n’est pas trop compacté, car sinon il n’y a de place ni pour l’air, ni pour la solution du sol… » Or c’est de cette solution que les plantes tirent la plupart des éléments nutritifs. Après avoir projeté une image de la charte de Mulder, qui symbolise la synergie entre les éléments du sol et la complexité de leurs interactions, Odette Ménard profite de l’exaltation intellectuelle suscitée chez son auditoire pour l’emmener plus loin encore : « Les plantes communiquent entre elles… Êtes-vous correc' avec ça ? » Or plus la compaction est importante, plus les informations que les plantes échangent entre elles sont anxiogènes. Pour redonner de la sérénité aux plantes (et consommer moins d’intrants) « il s’agit en priorité d’entretenir la biologie du sol ». Il faut donc implanter des cultures de couverture, dont les racines, « en travaillant tout le profil du sol, augmentent sa capacité d’infiltration ». En outre, ces cultures maintiennent une certaine fraîcheur au niveau du sol, ce qui permet de mieux valoriser l’eau d’une pluie que sur un sol nu. Et puis elles apportent deux fois plus de carbone et d’azote au sol que les résidus de culture. Ces derniers sont néanmoins importants, à condition d’être assez nombreux : « L’objectif, c’est 30 % de la surface couverte par les résidus après le semis. C’est ce qu’il faut pour absorber l’eau qui ruisselle en surface. » Au menu : résidus et exsudats Laisser des résidus en surface constitue un des leviers pour remédier à une mauvaise stabilité structurale, qui se traduit par des particules de sol arrachées, qui colmatent la porosité du sol. L’autre levier consiste à entretenir la stabilité structurale dans le profil, en favorisant la production de glomaline par les champignons et les bactéries. Or, comme ce sont les derniers maillons de la chaîne alimentaire, cela signifie qu’il s’agit de l’entretenir dans son intégralité « grâce à des résidus remplis d’éléments nutritifs, qui vont être dégradés en morceaux de plus en plus petits par les organismes du sol, pour les rendre accessibles à d’autres organismes plus petits, jusqu’aux bactéries et aux champignons. » Mais les résidus ne sont pas la seule source de nourriture pour la vie du sol : il y a aussi les exsudats racinaires. Et si les plantes nourrissent bactéries et champignons de leurs exsudats racinaires, l’inverse est vrai également : les bactéries et les champignons peuvent faciliter l’assimilation d’éléments nutritifs par les plantes. Qui plus est à la carte. En effet, la composition de l’exsudat racinaire reflète les besoins nutritionnels de la plante. Schématisons et imaginons une plante carencée en phosphore. Ses exsudats racinaires seront pauvres en cet élément. Les bactéries et les champignons de la rhizosphère peuvent capter ce message et rendre du phosphore du sol assimilable par les plantes. « D’où l’importance de maintenir des racines vivantes à temps plein dans le sol », démontre Odette Ménard, qui sourit : « On tourne en rond, la boucle est bouclée… »

Publié le 10/11/2016

Confronté à la baisse du prix du lait, Sébastien Lapp a fait le choix de réduire ses coûts d’alimentation en redonnant une place de choix aux céréales qu’il produit sur son exploitation.

Installé depuis 2010, Sébastien Lapp élève 55 vaches laitières à Wingersheim, pour une production annuelle de 560 000 litres. Le départ en retraite de son père et celui, prochain, de sa mère, l’ont poussé à s’équiper d’un robot de traite en 2014. « Comme je vais me retrouver seul, j’ai préféré anticiper », indique le jeune éleveur, qui, avec cet investissement, a gagné en souplesse d’organisation et en temps d’astreinte. Il lui faut en effet s’occuper des 73 hectares de cultures et 35 ha de prairies en plus de l’atelier lait. Le passage au robot de traite nécessite une vigilance accrue dans la gestion des concentrés, indique Annabelle Ragot, conseillère à Alsace Conseil Élevage. Les éleveurs sont souvent tentés d’augmenter les apports pour assurer une bonne fréquentation du robot, d’où des risques de dérapage des coûts alimentaires. Sébastien Lapp en a fait l’expérience au pire moment : avec un prix du lait au ras du plancher, un coût alimentaire de 137 €/1 000 kg de lait pour une production de 27,2 kg/vache n’était plus supportable. « Dans le secteur, sur la même période de juin 2015 à janvier 2016, les éleveurs laitiers avaient en moyenne un coût alimentaire de 110 €/1 000 kg. Il fallait réagir », explique Annabelle Ragot, qui chiffre à 15 000 € par an la perte subie par l’éleveur. Sur les conseils de la technicienne, Sébastien Lapp visite un élevage comparable au sien. Seule différence : l’éleveur utilise des céréales au robot et possède un certain recul sur le sujet. Cette visite convainc l’éleveur de Wingersheim de revoir sa stratégie alimentaire en redonnant une place de choix aux céréales produites sur l’exploitation, moins chères qu’un aliment du commerce. « J’ai réduit les concentrés et j’ai remplacé un des deux concentrés provenant du commerce par un mélange orge-maïs distribué au Dac », explique Sébastien Lapp. Les deux céréales sont aplaties à la ferme, grâce à un aplatisseur d’une capacité de 2 tonne/heure que Sébastien et son père utilisaient déjà pour l’orge rentrant dans la ration de base des laitières. « Bien sûr, il faut pouvoir stocker la céréale, reconnaît l’éleveur. Et l’aplatissage demande une charge de travail supplémentaire, mais on peut le faire en dehors des pointes de travail. » Sébastien Lapp garde une certaine souplesse grâce à un silo de stockage de 6 t, qui offre environ 2 mois et demi d’autonomie. Ne pas dépasser 4 kg de céréales par vache et par jour « Il ne faut pas dépasser 4 kg de céréales par vache et par jour avec une ration riche en ensilage de maïs, c’est la limite du système », souligne Annabelle Ragot. Les 2,5 ha d’orge semés en 2016 n’ont pas suffi pour couvrir les besoins du troupeau, ce qui a obligé Sébastien Lapp à en acheter à sa coopérative. Mais dès cet automne, il a porté la surface à 6 ha, avec un objectif de rendement de 65 q/ha. Quant au maïs, il le récupère après séchage auprès de la coopérative. L’éleveur et la technicienne tirent un bilan largement positif de ce changement de régime, plus économe en concentrés. « La production de lait moyenne a augmenté de 1 kg/vache, à 28,2 kg, avec un troupeau vieillissant en mois moyen alors que la distribution de concentrés a été réduite de 55 g/1 000 kg, à 250 g, commente Annabelle Ragot. Le prix du concentré est maîtrisé puisqu’en utilisant la céréale issue de la ferme à 128 €/t (coût de revient éleveur) et un tourteau à 37 % de matière azotée totale, on fait une économie de 57 €/t de concentré. » L’ensemble de ces éléments a permis à Sébastien Lapp de revenir à un coût alimentaire de 110 €/1 000 kg de lait, comparable à celui des éleveurs de son secteur. Reste quelques précautions à observer : l’utilisation de céréales nécessite de dépoussiérer plus fréquemment le robot de traite et de vérifier régulièrement le bon écoulement du mélange de céréales au Dac. Elle exige également l’emploi de souricide pour éviter la présence de rongeurs autour du robot.

Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique

Faire du biogaz de toute biomasse

Publié le 27/10/2016

Après la « méthanisation tout maïs » avec 900 000 hectares dédiés, l’Allemagne s’engage sur de nouvelles pistes de valorisation de biomasse non alimentaire, comme les pailles. Du côté français, le retard accusé, certes non rédhibitoire, en méthanisation agricole, avec moins de 500 unités, est l’occasion de mieux intégrer cette filière énergétique dans le paysage des productions alimentaires.

Le 38e forum de l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique (Itada), consacré au biogaz agricole, se tenait de part et d’autre du Rhin et de la centrale de Fessenheim dont les deux réacteurs nucléaires sont arrêtés. Faut-il y voir un symbole ? La matinée de conférences se tenait à Hirtzfelden, et l’après-midi était dédiée à la visite de l’importante unité de méthanisation Badenova à Grissheim. « Formidable réservoir potentiel d’énergie grâce à sa biomasse », introduit Danielle Bras, vice-présidente de la Chambre d’agriculture Alsace (CAA), la méthanisation agricole pose cependant de nombreuses questions sur les implications de cette nouvelle filière dans les équilibres alimentaires, économiques et agronomiques. Et l’Itada a pour rôle de « structurer les échanges » transfrontaliers autour de tels dossiers, rappelle la vice-présidente. Les mix énergétiques allemand et français sont radicalement différents. L’état des lieux national de la méthanisation, présenté par Christophe Gintz, de la CAA, indiquait 439 unités au 31 mars 2016, dont 270 en méthanisation agricole, et plus localement, 76 dans le Grand Est. En Allemagne, rien que dans le Bade-Wurtemberg, on compte 893 installations en 2014, réparties plutôt à l’est du land à vocation d’élevage, que du côté rhénan, présente Jörg Messner, du ministère du Land. Si bien que la part de l’électricité cogénérée par du biogaz représente en Allemagne 5 % de l’électricité totale. « En Allemagne, il n’y a plus eu de gros méthaniseur construit depuis cinq ans, seulement quelques petits de moins de 75 kW pour la valorisation du lisier. » Conséquence, l’essor de la méthanisation repose désormais sur le côté français. On note un bon développement de l’injection où le biométhane est directement injecté dans le réseau de distribution. Il y a, à ce jour, 17 sites injecteurs. Plus généralement, « la pérennité économique reste cependant trop souvent conditionnée aux aides. Et le parcours administratif est contraignant », souligne Christophe Gintz. Il y a également l’incertitude sur les tarifs de rachat d’électricité qui brouille la visibilité économique des porteurs de projets. Actuellement : 17,5 centimes d’euro du kWh pour les unités de moins de 80 kW et un tarif dégressif jusqu’à 500 kW, jusqu’au plancher de 15 cts d’€ du kWh. 9 % de la SAU en maïs à biogaz Pour l’agriculture, ces projets de méthanisation inaugurent de nouvelles formes partenariales (collectivités, entrepreneurs privés, Cuma, GIEE), explique Christophe Gintz. « Les projets collectifs multiressources sont plus complexes car ils demandent de la coordination entre partenaires. » Côté allemand, les tarifs de rachat, cadrés par la loi EEG, sont plus avantageux pour les petites unités. Et pour 2017, ce sera 23,14 cts d’€ du kWh pour les petites unités de 75 kW ou moins ; 13,32 cts d’€ du kWh jusqu’à 150 kW et 14,88 cts d’€ jusqu’à 500 kW. Le point central de l’évolution de la future loi EEG réside dans le conditionnement de la tarification au type de biomasse valorisée en électricité. Clairement, les tarifs de la loi EEG vont inciter les méthaniseurs à se tourner vers d’autres ressources en biomasse que le maïs fourrage plante entière, prévient Martin Strobl, de l’institut agronomique de Bavière. Ce maïs énergie qui absorbe à lui seul 900 000 ha en Allemagne, 9 % de la SAU. Et qui représente 52 % de toute la biomasse méthanisée. Outre-Rhin, on s’active donc à trouver de nouvelles ressources en biomasse. Il y a de l’énergie dans les cannes Martin Strobl a présenté une étude technico-économique qui compare différentes techniques de ramassage de la paille de maïs grain. Laquelle n’est actuellement pas exploitée. On retiendra qu’1 ha de paille de maïs représente l’équivalent énergétique de 0,45 ha de maïs plante entière. Il y a donc de l’énergie à récupérer ! D’autant que la productivité en méthane de la paille de maïs n’est pas si éloignée de celle du maïs plante entière (coefficient de 86 %). Mais après les pertes liées au ramassage, à la minéralisation au stockage, etc., on arrive à 20 % de l’énergie de la plante entière, selon la donnée de rendement de méthane par hectare. Donc, cela vaut-il le coup économiquement ? Intéressante s’il en est, cette étude intègre différents procédés, andainage, broyage, ramassage en vrac, la stabilité aérobie au stockage, etc., pour évaluer le rendement méthanogène/ha récupéré en final. L’étude est complexe, si l’on prend en compte d’autres paramètres tels que les exportations minérales et humiques à compenser. Et il faudra encore intégrer les bonus sur les rachats de la loi EEG. Cultures intermédiaires à valorisation énergétique Mais la paille de maïs n’est pas la seule ressource non vivrière issue de nos champs, méthanisable. Florence Rigel, de la CAC, et Jean-François Strehler, de la CAA, se sont penchés sur les Cultures intermédiaires pièges à nitrates (Cipan), jachères, bordures, qui sont autant de cultures énergétiques potentielles : les Cultures intermédiaires à valorisation énergétique (Cive). Soit plus de 10 000 ha en Alsace. La réussite d’une culture dérobée n’est cependant pas évidente et dépend des conditions pédoclimatiques. Les essais présentés dans le Sundgau et le Ried indiquent de forts écarts en rendements en matière sèche : de 14 tonnes de MS/ha pour un seigle-vesces dans le Ried à 4-6 t MS/ha pour un ray-grass dans le Sundgau, en Cive d’hiver. Et de 2 à 10 t MS/ha pour des Cive d’été, particulièrement dépendantes de l’alimentation hydrique. Ramené à la tonne de matière sèche, on note peu de différence de potentiel méthanogène entre les espèces : le colza, le blé, le sorgho, etc. Et sur le plan de la rentabilité économique, « c’est possible mais les conditions de culture déterminent la rentabilité ». Il faut donc régler la question des limitations hydriques, principal facteur impactant le rendement, et conduire les Cive avec le même sérieux qu’une culture. Marcs, tiges de tabac, fleurs mâles de maïs, rebuts de légumes D’autres ressources en biomasse sont possibles, indique Lars Meyer, directeur de production renouvelable chez Badenova, opérateur badois en énergies. Concrètement, Badenova méthanise déjà 5 000 tonnes de marc de raisin et de pomme, 3 000 t de légumes au rebut, 5 500 t de lignées mâles de maïs semences au moyen d’une microensileuse, 500 t de tiges de tabac, et encore 600 t d’issus de maïs. Badenova mise sur une collecte locale autant que faire se peut. L’entreprise badoise mise clairement sur la paille de maïs, mais il lui faudra affiner les coûts de collecte et de prétraitement par défibrage. C’est ce que propose la société Hantsch à Marlenheim, spécialisée dans les techniques forestières, qui importe les Unimog et équipe les plateformes de traitement de biomasse de broyeur Willibald. Lequel était d’ailleurs proposé en démonstration par Christophe Siffert, responsable développement chez Hantsch. Plutôt qu’une alternative radicale au maïs, les chercheurs du LTZ Augustenberg travaillent aussi à des associations culturales. Le maïs offre en cultures associées la meilleure productivité. C’est pour cela qu’il était une culture pilier des Mayas, rappelle la chercheuse Kerstin Stolzenburg. Avec des topinambours, des pois, des haricots, des courges, les associations dopent la production de biomasse. Plus globalement, difficile pour les autres cultures de rivaliser avec la productivité du maïs, à l’exception du sorgho, mais qui présente un potentiel méthanogène plus faible, car riche en lignines. Et c’est du côté d’une plante pérenne, la sylphie, que se sont tournés les agronomes (lire en encadré). La matinée s’est conclue par une vidéo sur l’installation de Florian Christ à Wœllenheim, qui utilise déjà de la paille de maïs. Ce forum Itada s’est terminé par la visite de l’unité de méthanisation Badenova de Grissheim, dont la production couvre les besoins en gaz et en chaleur de 5 000 foyers. Avec une démonstration du broyeur défibreur mobile Willibald de la société Hantsch à Marlenheim. Le prochain forum de l’Itada posera la question plus précise de la gestion agronomique des terres d’où l’on exporte davantage de biomasse et où l’on réintroduit des digestats.

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