L’agriculture contemporaine, qu’elle soit viticole, maraîchère ou arboricole, fait face au défi majeur de la gestion de la fertilité des sols et du contrôle des adventices sans recourir systématiquement aux intrants chimiques. Parmi les techniques émergentes, le bois raméal fragmenté (BRF) s'impose comme une solution aggradante puissante. Le « bois raméal fragmenté », un outil pour doper les sols en matières organiques, s'inspire directement du fonctionnement des systèmes forestiers, qui se perpétuent sans ajout d’engrais grâce à la dégradation naturelle du bois.
Les principes fondamentaux du Bois Raméal Fragmenté
Le Bois Raméal Fragmenté (BRF) correspond à un mélange de fragments de rameaux de bois broyés. Son utilisation, qui s'inspire du fonctionnement des sols forestiers, a été développée dans les années 70 au Canada. L’épandage des résidus de broyage sur les sols agricoles favorise le développement de la faune et de la flore du sol, sources de nombreux bénéfices pour la gestion de l’eau, la fertilité de sols et la productivité des cultures.
Le BRF est considéré comme un matériau aggradant dont la vocation première est de restaurer les sols dégradés et d'augmenter les taux de matière organique des sols. Il s’utilise aussi bien en grandes cultures qu’en maraîchage ou en viticulture. Les champignons Basidiomycètes du sol sont les microorganismes qui amorcent la décomposition du bois et, en particulier, de la lignine du bois. Ces champignons du sol vivent en conditions aérobies (en présence d’air) et ne peuvent survivre en profondeur. Les autres insectes et microorganismes qui constituent la pédofaune et la pédoflore contribuent, ensuite, à la décomposition du bois par l'action mécanique de leurs mandibules et grâce aux enzymes des organismes lignivores.
Gestion agronomique : Humus et équilibre azoté
L'application de 100 m³ de BRF/ha permet d'obtenir 7,5 tonnes d'humus/ha qui se forment dans les deux ans suivant l'application. Cela correspond environ à la quantité d'humus qui peut être formée par 10 ans d'apport de fumier. La couche humifère peut atteindre une profondeur de 10 cm après 6 mois et jusqu’à 20 à 30 cm après un an. À long terme, cette pratique augmente l’infiltration et le stockage de l’eau dans le sol par la création d’humus et le développement de l’activité biologique.
Cependant, la gestion de l’azote est un point technique crucial. L’épandage d’un produit avec un C/N de 50 demande le prélèvement dans le sol de 4 « azotes » supplémentaires pour intégrer les 50 carbones au sol (1 + 4 N pour 50 C). L’épandage de 100 m³ de BRF correspond à un apport de 25 t/ha de bois sec, soit un épandage de 8 500 kg/ha de carbone et de 170 kg/ha d’azote. Pour digérer ce bois il faudra donc 680 kg/ha d’azote, soit 2 t/ha de solution azotée à 33%. La faim d'azote est un phénomène temporaire qui dure en moyenne 6 mois. L’azote immobilisé dans les microorganismes est ensuite progressivement libéré dans le sol à disposition des cultures.
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L'adaptation des outils pour l'épandage sous le rang
L'épandage du paillis, qui peut se révéler chronophage, nécessite des adaptations mécaniques. Claude Rougier, par exemple, s’est équipé d’un broyeur et a confectionné avec son ouvrier Christophe un épandeur à BRF. À la sortie de la benne, ils ont ouvert le rotor métallique de la pompe à la disqueuse, sur les deux côtés. Puis ils ont réalisé un déflecteur pour chaque côté, en soudant des plaques de fer plat préalablement découpées. Chaque déflecteur est accroché par deux pattes à des boulons du rotor existant.
Dans un autre contexte, Frédéric Bourgoin, viticulteur à Saint-Saturnin, a mis au point une méthode pour épandre du BRF sous le cavaillon. Il a utilisé un épandeur à engrais organiques Dagnaud de 5 m³ et de 1,5 m de large, doté de chaînes à godets, qui déposent la matière sur deux disques rotatifs. « Nous avons dû faire quelques modifications pour qu’il fonctionne avec du BRF, note le viticulteur. Nous avons notamment ajouté des barres métalliques entre les chaînes. »
Stratégies de sélection des essences et préparation du matériau
Toutes les essences d’arbres ne sont pas équivalentes pour la réussite du BRF. Il est recommandé de privilégier les feuillus aux résineux avec une proportion maximum de 20% de résineux pour limiter les effets allélopathiques dus aux terpènes. Les essences riches en tanins (acacia, chêne, hêtre) sont également à éviter. Le BRF peut être produit à partir des résidus de la taille des arbres et des haies. Il est recommandé de récolter des jeunes rameaux de moins de 2 ans. Leur diamètre est inférieur à 7 cm.
La fragmentation du bois permet d’augmenter la surface d’exposition du bois et d’engager la colonisation du bois mis à nu par les champignons capables de dégrader la lignine. La taille des fragments doit être comprise entre 5 et 10 cm. Le BRF doit être utilisé le plus rapidement possible après l’étape de broyage. S’il n’est pas possible d’utiliser le BRF immédiatement après broyage, il est recommandé de le stocker à l'abri des intempéries pour une durée maximum de quelques semaines.
Mise en œuvre en viticulture : Un essai concluant
Frédéric Bourgoin a réalisé un essai pour voir si cette technique peut être une alternative au désherbage chimique sous le cavaillon valable. Le vigneron s'est rapproché de l’interprofession forestière de sa région, Futurobois, qui lui a conseillé d’opter pour du BRF de peuplier. Il s’agit d’un bois exempt de tanins, particulièrement léger et poreux, et ayant de bonnes capacités de rétention de l’eau.
Quelques jours plus tard, il se fait livrer 70 m³ de P45 (BRF de 45 mm maximum de long), pour pailler les 33 ares du test, qu’il épand en couche de 15 cm d’épaisseur, sur 40 cm de large. Au moment du reportage, le 22 juin, soit cinq mois après l’épandage, le taux de salissure du cavaillon était faible. Seuls quelques liserons, chardons et garances avaient réussi à traverser la couche de copeaux. De même, dès que l’on ôtait le BRF pour atteindre la terre, celle-ci était fraîche et humide bien que l’on soit en période de canicule et en plein après-midi. Le paillage permet donc réellement de conserver l’eau dans le sol.
Considérations économiques et logistiques
Le coût estimé de production du BRF est de 18 €/ m³. Il inclut les coûts des différents étapes de production : taille et mise en tas, broyage, transport et/ou stockage. Ce coût reste quasiment le même que le broyage soit effectué par un prestataire extérieur ou soi-même, à l’aide d’un broyeur mécanique loué. Pour Frédéric Bourgoin, l'opération s'est révélée chronophage, prenant deux jours. Il a dû louer un manitou équipé d’une pelle durant les deux jours pour déplacer le BRF de la benne à l’épandeur.
L’épandage de paillis végétaux nécessite des équipements d’épandage adaptés et le coût des apports est important. La SARL Martin et fils a gracieusement fourni et livré le BRF dans une benne en U. Par rapport au désherbage mécanique, on observe une augmentation de l’abondance et la diversité de la mésofaune avec l’usage de paillis végétaux. L’utilisation de bâches plastiques semble favoriser le développement de carabes par rapport au désherbage mécanique, mais défavorise les vers de terre, contrairement au BRF qui les favorise.
L'impact sur la structure et la vie du sol
La mise en place de paillis végétaux favorise l’augmentation du taux de matière organique, la vie du sol et permet une amélioration de la structure du sol. L’utilisation du BRF peut provoquer le phénomène de faim d’azote pendant 1 à 2 ans. Cependant, par rapport au désherbage mécanique, la disponibilité en N est plus régulière après la décomposition du BRF.
L’utilisation du BRF permet un faible coût énergétique sauf si la source d’approvisionnement est éloignée. La technique peut s’appliquer à toutes les espèces fruitières. Néanmoins, en vergers cidricoles, la récolte s’effectuant au sol, le paillage est à éviter dès la 3e feuille car risque de dégradation du paillage et résidus de paillage dans la récolte. Il faut souligner que le paillage est fortement déconseillé en présence de campagnols car il sert de refuge à ces rongeurs.
Évolution des équipements d'épandage
L'épandeur à fumier ST-one de Dangreville dispose d'une caisse étroite dont la structure permet d'augmenter la charge utile. La principale caractéristique est l’arrivée d’une structure de caisse optimisée qui diminue fortement le poids à vide et augmente donc la capacité de charge. Le dessin de la caisse a été repensé pour faciliter le nettoyage.
L’entraînement des vis et de la table d’épandage est assuré par des boîtiers à bain d’huile. Dangreville a également revu la hotte arrière à ouverture latérale afin de sécuriser les interventions pour le dépannage et la maintenance. Le tapis à quatre points d’accroche en 20 mm et les démêleurs de 2 mètres assurent un débit de chantier élevé. Quant à la précision de l’épandage, Dangreville poursuit son partenariat avec Topcon et propose en option la régulation DPAE Premium.
Interactions biochimiques et allélopathie
Un effet dépressif sur les cultures peut être observé dans les 6 premiers mois suivant l'application du BRF. Les polyphénols, dont les tanins, et les terpènes sont des molécules allélochimiques produites par les végétaux pouvant inhiber la germination et le développement d'autres végétaux ou microorganismes. Ces molécules sont des antifongiques naturels. Ce type d'interaction s'apparente à l'allélopathie, c'est-à-dire à l’ensemble des interactions biochimiques des plantes entre elles ou par l’intermédiaire de micro-organismes.
Ces composés peuvent être responsables d'un effet dépressif sur les cultures les six premiers mois après utilisation du BRF. Ils sont produits en quantité variable en fonction des essences d'arbres. De plus, toutes les espèces et variétés végétales n'ont pas la même sensibilité aux polyphénols et terpènes. Il convient de préférer l’application du BRF en mulch (paillis) à son incorporation dans le sol et d'éviter les essences d'arbres qui contiennent beaucoup de tanins et terpènes pour la production du BRF.
Synergie entre permaculture et viticulture
Lancé dans une démarche inspirée de la permaculture, Claude Rougier souhaite gérer l’entretien du cavaillon grâce à un paillage de bois raméal fragmenté (BRF). Il s’est équipé d’un broyeur et a planté de nombreux arbres à croissance rapide. Pour lui, le BRF n'est pas seulement une solution technique, c'est une philosophie de gestion du sol qui vise l'autonomie et la résilience.
L'objectif est de reconstituer un sol vivant pour optimiser le goût du terroir. En viticulture, cela revient à s'inspirer du système forestier, qui se perpétue sans ajout d’engrais, grâce à la dégradation de bois. Cette approche permet de limiter les pollutions de l’eau dues au lessivage de l’azote des fertilisants chimiques. Contrairement à l'azote sous forme de nitrate, l'azote contenu dans l'humus ne peut être lessivé car il est lié à la matière organique.
Recommandations pour une application réussie
L'itinéraire le plus simple, recommandé en maraîchage, est d'appliquer 3 cm de BRF soit 300 m³/ha tous les 3 ans. Pour éviter une faim d'azote (lorsque le BRF est incorporé au sol), une légumineuse autonome en azote, comme la féverole, peut être semée. En grandes cultures, un apport plus faible de BRF de 40-50 m³/ha est recommandé. Les retours d’expérience recommandent un renouvellement tous les 6 ans car le temps de décomposition peut être long.
L’utilisation du BRF en grandes cultures peut poser des difficultés pour l’exportation et la transformation industrielle. Les fragments de BRF non décomposés peuvent être incorporés à la récolte et se retrouvent ultérieurement dans les équipements de transformation. Le BRF doit être utilisé rapidement après broyage et stocké sous bâche à l’abri des intempéries, le cas échéant. Le volume de BRF recommandé pour une étable de 100 m² est de 1,5 m³ de BRF/jour. Un m³ de BRF équivaut à 40kg de paille. Le fumier de BRF pourra être composté en bordure de champs avant épandage.
La gestion des bioagresseurs par le paillage
La mise en place de paillages ou mulchs est un levier principal contre les adventices sur toutes les espèces fruitières. En revanche, certains bioagresseurs peuvent être favorisés. Le paillage est fortement déconseillé en présence de campagnols car il sert de refuge à ces rongeurs. Certaines espèces d'adventices comme le chiendent pourraient recoloniser la parcelle après deux ans avec des bâches plastiques ou avec du BRF.
Le paillage sur le rang permet d’éviter les problèmes de phytotoxicité induits par les désherbants chimiques sur jeunes vergers. Cette technique favorise également l’augmentation de la température du sol en sortie d'hiver. Par rapport au désherbage mécanique, cette technique permet d’arriver à un rendement équivalent. Néanmoins, un gain de vigueur et une amélioration de la dynamique de croissance sont observés avec l’usage de paillages.
Perspectives sur la durabilité et l'environnement
L'utilisation de paillages sur le rang permet une diminution significative des émissions phytosanitaires et des pesticides. La consommation d’énergie fossile est variable : l’utilisation du BRF permet un faible coût énergétique sauf si la source d’approvisionnement est éloignée. Les paillages en matières plastiques peuvent poser des problèmes concernant les résidus sur la parcelle, ainsi que sur le ramassage et recyclage selon leur biodégradabilité.
L’utilisation de toiles tissées favorise la pénétration d’eau limitant ainsi l’évaporation, mais elles ont un coût important de 0,3 à 0,4 € / m². La bâche plastique est moins coûteuse que la toile tissée et le paillage végétal (environ 0,20 € / m²) mais la durabilité est plus faible (2 à 4 ans maximum). Le BRF, en tant qu'intrant biologique, contribue directement à la restauration de la fertilité à long terme, tout en offrant une alternative crédible et durable au désherbage chimique.