Dans un contexte de hausse des charges opérationnelles, de pression environnementale et d’incertitude sur les marchés des grandes cultures, cette graminée pérenne offre une voie de diversification à la fois technique et économique. Longtemps cantonné à quelques projets pionniers, le miscanthus s’installe progressivement dans le paysage agricole français. Le miscanthus est une plante herbacée vivace de la famille des graminées (ou Poacées), originaire d’Afrique et d’Asie du sud. L’espèce cultivée pour la production de canne correspond à Miscanthus × giganteus, c’est un hybride stérile, non invasif. Il est implanté pour une durée de 15 à 25 ans et repousse chaque année grâce aux réserves accumulées dans son rhizome.
Dynamique et structuration de la filière en France
Actuellement, environ 11 500 hectares de miscanthus sont cultivés en France métropole en 2024, avec une progression de 14 % par an observée ces dernières années. Le nombre d’exploitations cultivant du miscanthus se porte à 2 648 en 2024, soit une moyenne de 4,3 hectares par exploitation. Comme le montre la carte ci-dessous, 85 % des surfaces de miscanthus sont localisées dans la moitié Nord-Loire de la France, incluant les Hauts-de-France, région où le dynamisme de la filière s'appuie sur des projets territoriaux structurants. Cette culture est principalement implantée au nord-ouest de la Loire (Pays de Loire, Normandie, Centre-Val de Loire et Hauts-de-France). La grande majorité des exploitations ont implanté de petites surfaces en miscanthus, sans doute en lien avec une durée de présence sur une parcelle de plus de 15 ans.
Les agriculteurs adoptent la culture du miscanthus pour diverses raisons. À partir d’une enquête réalisée auprès de dix producteurs de miscanthus en Côte d’Or (Martin, 2012), les dix agriculteurs enquêtés ont tous axé leur choix technique sur la base de l’adaptation de la culture aux territoires contraignants, de son itinéraire technique simple, de ses faibles besoins en intrants, de la pérennité de la culture et de l’amélioration des conditions de travail qui résulte des faibles contraintes liées à sa gestion dès lors qu’elle est implantée. Parmi les facteurs sociaux, les dix agriculteurs sondés ont tous cherché à diversifier leur métier et à répondre aux enjeux de l’énergie tandis que huit d’entre eux l’ont réalisé par goût pour l’innovation.
Itinéraire technique et agronomie de la plante
Après chaque récolte, la plante émet de nouvelles tiges au printemps suivant pour une nouvelle saison de végétation. Elle voit alors son nombre de tiges et leur section augmenter au fil des années et les tiges peuvent mesurer jusqu’à 4 m de hauteur. La réussite de l’implantation constitue le premier prérequis pour des rendements satisfaisants, avec les conditions climatiques. Les rhizomes sont plantés à une profondeur comprise entre 5 cm et 10 cm avec une densité de 18 000 pieds/ha à 20 000 pieds/ha.
Une fois la phase d’installation passée - techniquement exigeante et déterminante pour la réussite - la culture entre dans un régime de croisière particulièrement sobre. Pas de semis annuel, pas de protection phytosanitaire en routine, des besoins en azote très faibles voire nuls selon les contextes : le miscanthus fonctionne en autonomie. Son système racinaire puissant recycle une grande partie des éléments minéraux, et la chute naturelle des feuilles en fin d’automne restitue des nutriments au sol. En effet, les nutriments migrent de la partie aérienne vers la partie souterraine durant l’automne pour l’hiver.
Le miscanthus nécessite des sols profonds et bien alimentés en eau. Il sera productif durant une vingtaine d’années. Dans le cadre du projet « développement d’une filière à base de plantes ligno-cellulosiques », il a été montré qu’à partir de la 2ème ou 3ème année, aucun désherbage n’est nécessaire. La plante est suffisamment développée et ne craint plus la concurrence des adventives. La récolte intervient généralement en fin d’hiver, en avril en général, sur sol portant, avec une ensileuse équipée d’un bec adapté ou via une filière en balles.
Démonstration de plantation de Miscanthus
Services écosystémiques et protection de l'environnement
En 2017, le miscanthus a été reconnu comme surface d’intérêt écologique dans le cadre de la politique agricole. Cette culture pérenne permet de stocker du carbone dans le sol. Dans un essai de longue durée mené par l’INRAE dans la Somme, les stocks de carbone organique sous une culture de miscanthus sans apport d’azote et récoltée en fin d’hiver ont augmenté en moyenne entre 2006 et 2019 de 0,98 t C/ha/an sur les 40 premiers centimètres de sol.
Des initiatives sont conduites pour implanter la culture sur des aires d’alimentation de captages afin de protéger la ressource en eau car elle peut jouer un rôle tampon en prélevant des nitrates du sol et en limitant la lixiviation. Sous miscanthus sans apport azoté et récolté tardivement, Ferchaud et Mary (2016) mesurent un pic de nitrates dans le sol sur les deux premières années de culture, mais la culture récupère ensuite ces nitrates car la concentration dans le sol devient dix fois plus faible et se stabilise à un niveau très faible.
Le miscanthus peut aussi se cultiver en bandes pour limiter l’érosion des sols dans les zones sensibles aux inondations et aux coulées de boues. Sur sol limoneux, Mazur et al. (2021) montrent en effet le rôle anti-érosion d’une bande cultivée perpendiculairement à des pentes moyennes (d’environ 11%) : le ruissellement est alors réduit de 17%, les volumes d’érosion sous forme de rigoles de 89,3 % et la perte de sol de 29%. Enfin, un autre service concerne la protection des zones habitées par une ceinture plantée en miscanthus. En raison de la hauteur de la culture et de ses faibles besoins en intrants azotés et produits phytosanitaires, le miscanthus crée une zone tampon non traitée qui peut faire écran vis-à-vis des cultures conventionnelles.
Valorisation de la biomasse : usages et marchés
Les débouchés du miscanthus ont grandement évolué entre 2014 et 2023. Le miscanthus est utilisé à 52% comme litière animale, cette forte augmentation s’explique par les qualités du miscanthus en litière et par l’appauvrissement de certaines régions en paille. Le pouvoir absorbant de la paille et une litière indemne de poussière, de produits phytosanitaires, voire de maladies, sont en effet des qualités recherchées. Très absorbant, confortable, et peu poussiéreux si celui-ci est dépoussiéré, le miscanthus haché constitue une alternative à la paille, notamment dans les zones déficitaires.
25% de la production sert de paillage horticole et 20% comme combustible. Le débouché historique reste la combustion en chaufferies biomasse : bâtiments d’élevage, séchoirs, collectivités ou réseaux de chaleur ruraux. Son pouvoir calorifique stable, et son intérêt agronomique dans un projet de territoire, en font une biomasse de choix. Le paillage horticole s’est surtout développé à partir des années 2010 et sa demande ne fait que croître auprès des collectivités territoriales et de leurs groupements. L’année 2017 marque une nouvelle étape car ces collectivités ne sont plus autorisées à utiliser des produits phytopharmaceutiques sur leur territoire.
Enfin, des usages émergents tels les matériaux de construction et les composites à base de miscanthus commencent tout juste à se développer. Portée par la réglementation environnementale et la montée en puissance des matériaux biosourcés, la filière construction s’intéresse de plus en plus au miscanthus. Un mélange de Miscanthus et de chaux offre de bonnes propriétés d’isolation thermique et phonique.
Défis économiques et barrières à l'entrée
En tant que nouvelle culture, le miscanthus nécessite l’apprentissage et la maîtrise de techniques inhabituelles. Les agriculteurs ont évoqué leurs incertitudes quant aux modalités de récolte de la culture ; la récolte hivernale exige notamment une portance de sol suffisante pour le passage des engins agricoles. Au niveau économique, c’est l’avance de trésorerie qui préoccupe les agriculteurs car il faut compter au moins deux années avant que la culture n’arrive à pleine production. À cela s’ajoute un coût d’implantation élevé en raison des rhizomes qui sont chers à produire. Mais dans les projets à visée de service écosystémique, ce coût est souvent pris en charge par les agences de l’eau ou les collectivités territoriales.
Le miscanthus n’est pas une culture opportuniste à implanter sans débouché identifié. Son coût d’implantation élevé impose de sécuriser la valorisation en amont et d’y réfléchir sur 20 ans minimum. Les projets les plus solides reposent sur une contractualisation claire, un collectif d’agriculteurs pour atteindre un volume critique et une organisation logistique maîtrisée. Des questionnements ont parfois été émis quant à la destruction de la culture, cette technique étant jusque-là assez peu répandue en agriculture. En 2016, un essai âgé de 9 ans a été détruit sur le site de l’INRAE dans la Somme et la culture de blé qui a suivi n’a pas montré de repousses de miscanthus. Non seulement, il est possible de détruire une culture de miscanthus, mais cette destruction représente un avantage environnemental puisqu’elle va générer un stockage supplémentaire de carbone dans le sol.
Perspectives de développement et recherche génétique
Tandis que les surfaces cultivées ont rapidement augmenté et les usages et services se sont diversifiés, l’offre variétale est restée limitée à un seul clone cultivé en France, ce qui fragilise la culture au moindre aléa climatique ou phytosanitaire. Par conséquent, l’INRAE va continuer à progresser dans la connaissance de la génétique et de la diversité génétique des miscanthus. Des progrès en matière de sélection sont attendus pour prendre en compte les spécificités au sein du genre Miscanthus afin de répondre à une diversité de milieux, d’utilisations ou encore de services écosystémiques émergents. Chaque nouvel usage nécessitera en outre d’analyser la possibilité de création de valeur selon des performances qui soient favorables aux niveaux productif, technique, économique et environnemental.
En parallèle de la culture du miscanthus s’est développée celle du Switchgrass ou Panic érigé (Panicum virgatum). C’est aussi une graminée pérenne, mais qui s’installe par semis pour une durée de 10 à 15 ans. Cette implantation demande un important travail du sol au préalable et un choix judicieux de la date de semis printanier. C’est aussi une plante rustique avec un système racinaire très profond qui demande peu d’entretien, toutefois un apport annuel d’azote et de potassium-phosphore est nécessaire pour des objectifs de hauts rendements. Le miscanthus ne remplacera pas les grandes cultures traditionnelles. Mais sur les terres intermédiaires ou contraintes, et dans les territoires structurés autour d’un débouché clair, il peut devenir une véritable culture de complément : sobre, robuste et inscrite dans les dynamiques énergétiques et environnementales actuelles.
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