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L’agronomie au service de la méthanisation ou la méthanisation au service de l’agronomie ?

Grégory Vrignaud*

 *ACE méthanisation gregory.vrignaud@gmail.com

Introduction

Au fur et à mesure du développement de la filière méthanisation, les débats autour de cette technologie divisent aussi bien les acteurs du monde agricole que les citoyens qui peuvent avoir une unité de méthanisation sur leur territoire. Le mérite de ces débats est de mettre sur la table des sujets qui sont urgents à aborder, avec ou sans méthanisation pour pérenniser notre agriculture : matière organique des sols, émission de gaz à effet de serre et d’ammoniac dans l’atmosphère, culture énergétique, pesticides…

 

Malheureusement, les débats autour de la méthanisation ne sont pas toujours constructifs, pour deux raisons principales :

- D’une part, la méthanisation comme d’autres outils agricoles s’inscrit dans une approche globale de l’agriculture. Les analyses et les jugements doivent donc prendre en compte cette approche globale multicritères, comme par exemple l’impact sur la qualité de l’eau, de l’air, du sol, de l’usage de l’énergie mais également de la productivité de l’agriculture ou de l’intégration dans son territoire. Il parait dont hasardeux d’avoir un avis définitif et ferme sur un procédé qui impacte de différente manière la conduite des   systèmes de culture.  

- D’autre part, les arguments sont parfois superficiels, beaucoup de textes et avis circulant notamment sur internet, jouant sur la peur. A l’image de nombreux débats de notre société, l’outil internet permet en outre l’accès à de l’information rapide mais pas toujours pertinente. De plus, les propos négatifs sont plus facilement relayés par la presse ou sur la toile par un titre racoleur. Mais il est aussi vrai que sous le terme de « méthanisation », il existe une diversité très forte des unités : à la ferme ou collective, agricole ou industrielle… Il est donc difficile de se faire un avis argumenté et identique pour tous les projets de méthanisation.

 

En cette année 2020, où les projets de méthanisation « dans les tuyaux » permettraient d’atteindre les objectifs de la PPE en termes de production de gaz renouvelable1, faut-il se réjouir de l’atteinte de cet objectif ou au contraire tirer la sonnette d’alarme et considérer que tout projet de méthanisation ne va qu’intensifier notre agriculture, appauvrir les sols, polluer nos rivières ou encore exacerber la concurrence avec les éleveurs ou la filière alimentaire ?

Dans le même temps, l’agriculture biologique ou l’agriculture de conservation se développent, mais ces systèmes répondent-ils favorablement à TOUS les critères de la durabilité des systèmes agricoles ? Dans quelles conditions la méthanisation peut être un outil pour aller plus loin dans des systèmes performants ? Quels équilibres faut-il trouver entre la gestion du carbone et de la photosynthèse et l’objectif nourricier de l’agriculture, le bon fonctionnement du sol et la production d’énergie, sachant que les prospectives à horizon 20502 font état de la biomasse agricole comme ressource principale pour la production d’énergie renouvelable sous forme de méthane ?

Dans ce témoignage, je passe en revue six voies d’amélioration des systèmes agricoles dans lesquels la méthanisation joue un rôle direct ou indirect. Les exemples décrits ont été recensés sur différents territoires où je suis intervenu à travers des journées de formation et visites de site de méthanisation, et sur des données issues du programme Methalae3.

 

1 - Optimiser la fertilisation avec le digestat issu des effluents digérés

L’utilisation de l’azote issu des effluents d’élevage entre sa production par les animaux et la valorisation par les plantes est très variable et dépend de nombreux facteurs : composition des rejets par les animaux, durée de stockage des effluents, compostage ou aération des tas, matériel d’épandage, conditions météo après épandage. Dans le cadre du programme Methalae, un bilan global azote, incluant les apports d’azote organique et d’azote minéral a été réalisé sur 46 exploitations agricoles réparties sur l’ensemble du territoire pour caractériser leurs pratiques.

Lors de la réalisation de ces bilans, on observe que moins de 50 % de l’azote apporté (sous forme de produits résiduels organiques et d’engrais minéral) est valorisé en production végétale (Résultats des 46 bilans azotés réalisés durant le programme Methalae). Une des difficultés de la valorisation des effluents d’élevage est la dépendance aux conditions météorologiques (température et humidité) pour obtenir une bonne minéralisation de ces effluents. Pour la fertilisation du maïs par exemple, les pratiques observées associent 25 à 35 T de fumier à 40 à 80 UN/ha d’engrais minéral pour sécuriser la minéralisation du fumier (l’apport d’azote minéral étant censé d’une part accélérer la décomposition des matières organiques du fumier et d’autre part apporter une source d’azote minéral tout de suite disponible). Pourtant selon le calcul de fertilisation réalisé avec les plans de fumure, il serait possible de se passer de l’engrais minéral. Mais l’éleveur doit sécuriser son rendement et la qualité de ce maïs-fourrage. L’impact négatif de ces pratiques excédentaires en azote est d’avoir un arrière effet de minéralisation en septembre/octobre après la récolte de maïs où peu de plantes sont présentes pour capter cet azote minéralisé : le risque de lessivage est donc important (figure 1).

La digestion des effluents permet d’améliorer de deux façons l’efficacité de l’azote contenu dans ces effluents bruts :

  • D’une part grâce au process de la méthanisation qui permet de minéraliser une partie de l’azote organique, le rendant plus efficace sur la culture ;
  • D’autre part via les évolutions des pratiques d’épandage : matériel d’épandage, stockage supplémentaire, période d’épandage plus proche de besoins.

Figure 1 :  Evolution de la quantité de nitrate dans le sol et comparaison au besoin de la culture du maïs – Schéma ACE méthanisation d’après J-C Simon INRAE

L’effluent après méthanisation a subi à la fois une transformation physique de la matière notamment par broyage, agitation, homogénéisation, et une transformation biologique qui minéralise une partie de l’azote organique, et modifie le type de molécules organiques présentes dans ce digestat.

Du fait de cette transformation, le digestat est donc plus rapidement intégré au cycle de l’azote du sol et ainsi assimilé plus rapidement par la plante en étant moins sujet aux conditions climatiques. Cette meilleure efficacité d’azote est d’ailleurs prise en compte par le coefficient d’efficacité d’azote repris dans le GREN4 : de 10 à 30 % pour les fumiers, il passe à 50 à 90 % sur un digestat selon les périodes d’épandage (Annexe de l’arrêté préfectoral n°545 établissant le référentiel régional de mise œuvre de l’équilibre de la fertilisation azotée pour la région des Pays de Loire). Si l’on reprend l’exemple de la fertilisation du maïs, à la place d’un épandage de 30 T de fumier + 60 UN d’azote minéral/ha, on observe ainsi des pratiques alternatives consistant à épandre de 25 à 30 T/ha de digestat sans complément d’engrais minéral (Pratiques agricoles sur les fermes du territoire Sud Maine et Loire (49) adhérentes aux unités de Vihiers).

Sur les exploitations agricoles, l’enjeu d’une meilleure efficacité de l’azote organique dépend également de problèmes liés au stockage des effluents. Avec l’évolution des effectifs animaux sur une exploitation ou encore le durcissement de la règlementation, le respect des normes de stockage n’est plus assuré dans de nombreuses situations. Et parfois les volumes de fosse existants ne sont pas suffisants pour attendre les périodes optimales d’épandage ce qui diminue encore l’efficacité de l’azote. Toujours en lien avec le stockage, il faut rappeler qu’un effluent stocké ne reste pas inerte : il chauffe, respire et perd des éléments. L’étude ADEME 2015 Emission d’ammoniac et GES des fumiers de bovins5 a montré qu’un fumier stocké 6 semaines à l’air libre perd 36 % de l’azote initial présenté dans le tas.

La méthanisation peut avoir un impact favorable sur ces deux points. D’une part, lors de l’investissement dans un méthaniseur, le porteur de projet doit mettre en place les capacités de stockage adaptées aussi bien en termes de volume (stockage de 8 à 10 mois en général) que de couverture de fosse. D’autre part, l’objectif de la méthanisation est de valoriser des effluents frais (donc d’éviter les pertes d’azote au stockage).

Ainsi, concernant la valorisation de l’azote des effluents, la méthanisation est en mesure d’optimiser les unités d’azote produites par le cheptel avec pour conséquences favorables notamment de limiter les pertes par ruissellement et l’usage des engrais minéraux. Ces objectifs sont atteints si les bonnes pratiques d’épandages sont mises en œuvre notamment pour limiter la volatilisation lors de l’épandage. Il est ainsi possible d’améliorer le bilan azote d’une exploitation de 20 à 30 %.

 

2 - Intégrer des CIVE d’hiver en zone intermédiaire où la succession colza-blé-orge n’est plus durable

En zone intermédiaire6 céréalière où les potentiels de rendement sont limités par la réserve utile des sols et les conditions météorologiques, la rotation principale est basée sur trois cultures d’hiver :  colza/blé/orge. Aujourd’hui cette rotation est dans l’impasse : économique, technique, agronomique… Les différents organismes économiques de ces zones tentent bien de proposer quelques cultures nouvelles (soja, lin oléagineux, pois chiche…), mais cela reste à la marge et la fluctuation des marchés peut vite modifier l’intérêt de ces cultures. D’autres partenaires préconisent le retour de l’élevage qui est effectivement le pivot d’une cohérence agronomique des systèmes agricoles. Mais combien de céréaliers vont souhaiter se lancer dans l’élevage, tout en sachant qu’il faut diminuer notre consommation de viande ?

Aussi différents groupes d’agriculteurs voire de coopératives intègrent dorénavant une culture de fauche à destination d’un méthaniseur notamment pour allonger cette rotation et faciliter la gestion du désherbage. Cette culture est implantée en interculture (CIVE = culture intermédiaire à vocation énergétique) pour laisser la possibilité de faire une culture alimentaire : 3 cultures sont donc valorisées sur 2 campagnes. Ainsi d’une rotation de 3 ans colza/blé/orge, on passe à une rotation de 4 ans : colza/blé/CIVE/culture printemps/blé (Figure 2).

 

Figure 2 : illustration des évolutions de rotations avec l’intégration des CIVEs

Certes la culture de printemps ne dégage pas une production importante mais il faut considérer cette CIVE/culture de printemps comme un levier agronomique, intéressant à plusieurs titres pour la rotation :

  • Plutôt que d’intégrer une jachère non productive comme certains ont commencé à le faire pour sortir de l’impasse en désherbage, ce système maintient un minimum de production alimentaire tout en produisant de l’énergie renouvelable ;
  • Les autres cultures de la rotation vont bénéficier de cette coupure : moins d’herbicides, effet azote notamment grâce à des CIVE associées à une légumineuse, …
  • Couverture des sols plus longue cohérente avec la mise en place de travail simplifié voire semis-direct pour contribuer au stockage du carbone dans les sols.

Les premières fermes qui ont rallongé leur rotation et qui intègrent les CIVE à raison de 20 à 25 % de leur assolement diminuent l’IFT (Indice de fréquence de traitement de pesticides) global de l’exploitation de 20 à 30 % (témoignage Agrifyls Journée WWF-GRDF).

D’un point de vue économique, ces fermes ont ainsi une partie de leur revenu sécurisé pour différentes raisons :

  • Le prix d’achat de la CIVE est lié au prix du contrat gaz vendu par l’unité de méthanisation donc stable sur 15 ans ;
  • Le rendement de la CIVE d’hiver est peu fluctuant dans ce type de sol donc cela apporte une nouvelle sécurité sur la marge brute ;
  • L’intégration de la CIVE dans la rotation permet une diminution des charges opérationnelles des autres cultures après plusieurs années.

Cette sécurisation d’une partie du revenu peut permettre aux exploitations agricoles de prendre certains risques vis-à-vis de nouvelles cultures.

De plus dans ces zones intermédiaires, souvent caractérisées par des sols argilo-calcaires, il est encore possible d’aller plus loin en termes d’autonomie azotée avec l’intégration d’une luzerne. C’est le cas de plusieurs fermes de la plaine de Thouars (79) adhérentes à l’unité Tiper Méthanisation.

Une rotation colza/blé/CIVE_luzerne/CIVE_luzerne/blé/orge (figure 3) est alors mise en place. La luzerne est donc un couvert permanent dans laquelle une CIVE est sursemée en septembre, deux années de suite. Le mélange est récolté en avril/mai et la luzerne qui repousse peut-être valorisée en une ou deux coupes selon les années, à destination des éleveurs. Après deux ou trois années d’exploitation, la luzerne est détruite et permet d’avoir un blé de luzerne performant Et durant ces deux années le système s’est enrichi en azote et carbone.

 

Cette pratique permet d’allier agronomie, économie et autonomie d’azote et relation durable avec les éleveurs qui peuvent avoir à disposition un couvert riche en azote. Cette approche a déjà été présentée dans le concept LOME (légumineuse-Oléagineux Méthanisation) par Eugène Triboi ancien directeur de Recherche à INRAE et Anne-Marie Blondel-Triboi ancienne chargée de recherche à INRAE dans un article intitulé « LOME » pour l’homme ou l’agriculture de demain (Triboi, 2008).

La CIVE est donc un outil performant si elle est cultivée avec peu d’intrants, dans une logique de rotation cohérente.

 

3 - Améliorer son bilan énergie et GES 

Concernant les GES et l’énergie, l’agriculture est à la fois à l’origine d’un certain nombre de problèmes (émission de CO2 et CH4, consommation d’énergie pour les engrais minéraux, déforestations induites par les importations de soja pour l’alimentation animale …) mais peut également apporter des solutions : séquestration du CO2 dans les sols, production d’énergie renouvelable…

Concernant la filière animale, pour estimer les effets de la méthanisation sur les émissions de GES, nous allons nous focaliser uniquement sur la gestion des effluents.

Aujourd’hui ces effluents sont épandus au champ après une période plus ou moins longue de stockage. Pour certains techniciens et agronomes, les méthaniser est une aberration du point de vue du bilan carbone car la méthanisation consommerait la totalité du carbone facilement dégradable. Avant d’aborder la qualité agronomique des digestats, arrêtons-nous sur le bilan carbone des effluents entre la sortie de la stabulation et le retour au champ. Pour ceux qui réalisent régulièrement de l’épandage de fumier, Il est courant d’observer une évolution de la couleur et de l’odeur entre un fumier frais et un fumier de 6, 10 voire 15 semaines (figure 4), mais également de sa qualité d’épandage, sa densité, voire du besoin de puissance du tracteur pour faire fonctionner l’épandeur à fumier. Que se passe-t-il durant cette période de stockage ?

Figure 4 : Fumiers après différents temps de maturation (Crédit photo – ACE méthanisation)

Au cours de ces semaines, le fumier et dans une moindre mesure le lisier, ont évolué avec les caractéristiques suivantes :

  • Perte de carbone
  • Perte d’azote
  • Perte d’autres éléments par lessivage et lixiviation du tas.

Ces pertes sont souvent oubliées lorsqu’on compare effluent et digestat, pourtant elles sont réelles comme l’a montré l’étude ADEME 2015 citée précédemment. Cette étude a comparé un tas de fumier de vache laitière selon 3 modalités de stockage (figure 5) : stocké sur plate-forme (rouge), stocké bâché sur plate-forme (orange) et stocké tassé bâché sur plateforme (bleu).

Après 6 semaines de stockage, en comparaison au tas frais (bande verte 100%), les tas ont perdu entre 30 et 35 % de leur masse initiale. Cette perte s’explique par des pertes d’eau mais également de carbone. C’est ce que montre le 2ème graphique ci-contre : perte de 25 à 53 % de carbone. Certes la solution de bâcher limite les pertes mais cette pratique n’est pas aisée à mettre en œuvre.

On comprend bien que le carbone perdu est autant de CO2 renvoyé à l’atmosphère et donc pourvoyeur de GES. De plus, contrairement aux idées reçues, si l’on considère l’ensemble des GES, c’est le tas bâché et tassé qui entraine le plus d’émissions. En effet en tassant le tas, l’oxygène est chassé et cette pratique contribue ainsi à mettre le tas en condition anaérobie et donc « en mode » méthanisation. Le tas au lieu d’émettre du CO2, produit donc du méthane, un effet GES encore plus néfaste. Ainsi dans cette même étude de l’ADEME 2015, il a été mesuré qu’un tas de fumier bâché et tassé produit 136 kg eq CO2/T de fumier contre seulement 24 kg en fumier laissé au bout de champ sans bâche.

En collectant les fumiers/lisiers frais, c’est donc une quantité importante de GES qui n’est pas émise dans l’atmosphère et qui, dans le même temps, produisent une énergie renouvelable : un gain double pour l’élevage. Cette observation est d’ailleurs la même avec la pratique du compostage de fumier qui permet d’avoir certes un produit fini homogène, stable, inodore, compacte mais qui durant son processus de compostage a perdu beaucoup d’énergie (40 à 60 % du carbone initial selon les biomasses) et d’azote.

La comparaison des filières de traitement (épandage direct, compostage, méthanisation) des effluents sur ces critères d’énergie et de GES est primordiale pour avoir un avis plus éclairé.

Les exploitations qui intègrent ainsi d’une manière raisonnée la méthanisation dans leur système d’élevage peuvent améliorer sensiblement leur bilan GES et énergie. Généralement, ces exploitations optimisent également la fertilisation azotée sur cultures et prairie voire mettent en place un atelier de séchage de fourrage grâce à l’utilisation de la chaleur de leur moteur de cogénération.

Les 46 enquêtes de ferme réalisées dans le cadre de Methalae ont montré :

  • Une baisse de 50 % sur la consommation d’énergie finale (énergie primaire consommée – énergie primaire renouvelable produite par la ferme)
  • Que 6 exploitations sur 46 sont devenues fermes à énergie positive
  • Une baisse de 20 % des émissions nettes de GES sur les 46 fermes.

On comprend donc bien les bénéfices de la méthanisation sur les émissions de GES et le bilan énergie d’une ferme, mais encore faut-il que le digestat puisse entretenir la fertilité du sol aussi bien que le font les apports auxquels il vient se substituer.

 

4 - Maintenir voire augmenter la restitution de carbone au sol

Le digestat de méthanisation, pour un certain nombre de personnes, est néfaste au bon fonctionnement du sol et empêche le retour de carbone efficace pour celui-ci. A l’heure actuelle, il existe effectivement peu d’études scientifiques sur l’effet des digestats sur le sol. Faut-il pour autant considérer que tous les usages de digestats sont nocifs pour le sol ? Certaines pratiques que l’on rencontre aujourd’hui sur des sites où sont présentes des unités de méthanisation peuvent effectivement être néfastes : pratiques de fertilisation non adaptées, épandage de digestat issu de déchets comportant des résidus de plastiques ou des métaux lourds, tassement des sols lors des épandages, rotation courte incluant des CIVE avec exportation importante de biomasse. Dans ces situations, la méthanisation est-elle à l’origine de toutes les incohérences ? Un certain nombre de pratiques non durables étaient-elles déjà là avant la mise en place de l’unité de méthanisation ?

Les retours terrains pour les premières installations qui ont entre 5 et 10 ans ne présentent pas d’effets négatifs sur des sites où est préservée, voire développée, une cohérence agronomique du système. Il faut évidemment rester attentif car les évolutions dans le sol de la matière organique et des cycles du carbone et de l’azote sont lentes.

 

Retour au sol des digestats : de la matière organique restituée encore efficace pour le sol

Sur la qualité du digestat, on peut reprendre les analyses d’ISMO7 qui ont été réalisées en 2016 sur deux digestats, l’un liquide et l’autre solide après presse à vis sur un site de méthanisation collective et agricole avec 70% d’effluents d’élevage (site Tiper Méthanisation (79)). Ces deux digestats sont comparés à un fumier et à un compost de fumier.

Figure 6 : Analyse ISMO 2016- Référence moyenne du laboratoire SADEF pour les fumiers frais et composté et analyse des digestats prélevés sur le site de Tiper méthanisation

On observe ainsi (figure 6) dans le digestat liquide et solide les différentes fractions de matières organiques : les éléments solubles sont plus présents dans la phase liquide et éléments plus stables comme la fraction lignine et la cellulose plus présents dans la partie solide. Comparativement au compost, les digestats ont proportionnément plus de matières solubles qui vont retourner dans le sol. Le fumier se classe entre les deux. Cette analyse n’est évidemment pas suffisante pour caractériser tous les digestats, mais elle a le mérite de montrer que la digestion transforme qu’une partie de la matière organique. Il reste après digestion une proportion relativement importante de matière organique « active », qui va être utilisée par les microorganismes du sol. Il suffit d’ailleurs d’observer le digestat solide à la sortie de la presse à vis (après digesteur) qui continue de chauffer avec une colonisation de champignons, preuve que cette matière organique n’est pas si stable que ce que l’on dit.

 

Introduction de CIVE dans la rotation : Une production de carbone supérieure à la CIPAN ?!

Lorsqu’une CIVE (culture intermédiaire à vocation énergétique) remplace une CIPAN dans une rotation, la quantité de carbone restituée au sol après méthanisation de la CIVE est-t-elle pour autant inférieure à la situation initiale où l’on détruit et incorpore directement la CIPAN ? Comme pour l’exemple précédent fumier/digestat avec les pertes de carbone des fumiers au champ, il faut comparer avec la pratique des couverts végétaux actuels. Dans la majorité des systèmes, la CIPAN se compose d’avoine, phacélie, moutarde, légumineuse, tournesol qui ont pour objectif de produire de la biomasse avant l’hiver et d’être plutôt gélif pour faciliter la destruction de ce couvert sans utiliser de glyphosate. Dans ces conditions, ces couverts dépassent rarement les 4 à 5 T de MS/ha. Pour les CIVE d’hiver, le choix des couverts ne répond pas au même objectif ; le couvert doit permettre un développement avant l’hiver mais pourra continuer son développement jusqu’en avril/mail pour atteindre les 8 à 12 T de MS/ha. Certes la partie aérienne est exportée (avec les éléments minéraux qu’il faudra compenser avec le digestat), mais il ne faut pas oublier les effets du développement racinaire d’un couvert qui est maintenu en place 3 à 4 mois de plus qu’une CIPAN. Durant cette période, le couvert végétal CIVE continue pleinement à capter du carbone qui restera en partie au sol grâce aux chaumes et à la partie racinaire. Il ne faut pas oublier que la biomasse de ce carbone racinaire (racine et rhizodéposition) est beaucoup plus importante que celle des résidus aériens : environ 2,4 fois plus important (Rasse et al., 2005). Ainsi en laissant un couvert se développer plus longtemps permettant une augmentation de la partie foliaire de 2 ou 3 T de MS, on augmentera également le rendement du carbone racinaire selon ce ratio moyen de 2,4. Une CIVE d’hiver bien intégrée dans la rotation (3 à 4 ans) peut donc être un compromis qui permet de laisser une couverture du sol en place longtemps, avec une destruction sans glyphosate et permettant une limitation du travail du sol. Cette même CIVE avec un mélange à base de légumineuse pourra également contribuer à une restitution d’azote pour la culture suivante. Une production de carbone à la fois pour le sol, à vocation énergétique et alimentaire, est donc possible.

 

Booster la production des couverts végétaux d’été

Les digestats de méthanisation peuvent également être utiles pour faciliter le développement de couverts d’interculture d’été. En effet, les conditions météos estivales sont rarement propices pour réussir ces couverts végétaux d’été, et si parfois l’orage passe au bon moment, il s’avère qu’il manque souvent un peu d’azote rapidement assimilable après la récolte pour booster le couvert.

De nombreuses exploitations avec méthanisation sont également en agriculture de conservation. Pour augmenter la production du couvert végétal restitué au sol notamment entre 2 céréales à paille, du digestat liquide est épandu au moment du semis du couvert végétal pour apporter une disponibilité d’azote sur les premiers cm de sol, azote rarement disponible après la récolte d’une céréale à paille.

Un apport de 40 à 60 uN efficace permet au couvert de se développer plus rapidement et de bénéficier des températures estivales pour augmenter la captation du carbone avant les gelées. Cette pratique varie selon les départements et la déclinaison locale de la directive nitrate. Apportés en faible quantité, les reliquats entrée hiver ne sont pas plus importants avec un couvert développé ayant reçu des digestats par rapport à un couvert peu développé sans digestats (figure 8). Mais au final le couvert peut restituer au sol 2 à 3 T de MS de plus pour 50 unités efficaces apportées (essai 2011 et 2019-ACE méthanisation, figure 7 et 8).

5 - Améliorer l’autonomie en azote dans les systèmes d’agriculture biologique

La filière agriculture biologique est en plein développement et de nouvelles surfaces continuent à se convertir. Un certain nombre d’exploitations céréalières n’ont pas la possibilité d’intégrer l’élevage sur leur structure et l’ajout de légumineuses dans la rotation n’est pas toujours suffisant pour viser l’autonomie d’azote. Ces fermes cherchent donc des matières organiques dont le prix ne fait qu’augmenter et dont la provenance n’est pas toujours tracée ou locale.

Aussi des fermes bio se regroupent pour transformer une partie de leurs couverts végétaux et/ou résidus de culture comme les menues pailles en digestat rapidement assimilable par les plantes. Des rotations cohérentes de 8 à 10 ans sont mises en place avec l’intégration de CIVE, voire de luzerne. La récolte des menues pailles a également un double intérêt de produire de la biomasse tout en limitant les repousses d’adventices.

Ce système permet ainsi de viser une autonomie de fertilisation grâce à une meilleure efficience de l’azote recyclé (disponibilité des apports plus proche des besoins des plantes) et en limitant les pertes du système en place (lixiviation notamment, Tsachidou, 2019). La quantité et le prix de ce fertilisant sont ainsi garantis. Ce digestat permet d’une part de favoriser un rendement minimum (voir figure 9, essai 2020 sur céréale bio) mais également des apports tardifs en fin de cycle sur blé meunier pour garantir une teneur en protéine et donc avoir des céréales de qualité pour la filière bio.

Figure 9 : Essai 2020 – ACEM_CA 79

[Placette gauche : bouchon fiente (90 UN effi) / Placette milieu : témoin/ Placette droite digestat liquide (90 UN effi)]

6 -  Développer la complémentarité des fermes et de leur production sur un territoire entre plaine et bocage

Ces différents exemples pris indépendamment peuvent également se combiner sur une même exploitation agricole voire sur plusieurs dans un même territoire. S’il n’est pas possible pour toutes les exploitations agricoles d’avoir de l’élevage, d’être autonome en paille et d’intégrer des légumineuses fourragères, pourquoi ne pas chercher cette complémentarité sur un territoire dans un rayon de 20 à 30 km ? Dans le cadre d’unités collectives de méthanisation, des groupes se mettent en place. Ils réfléchissent à la possibilité de renforcer les intérêts d’échanges existants avant la méthanisation.

L’exemple des échanges pailles/fumiers n’est pas nouveau. Mais le transport notamment du fumier est souvent une limite à ces échanges. Dans le cadre d’unités collectives de méthanisation, celles-ci sont équipées pour transporter ces volumes de fumiers et prennent en charge les coûts de transport. Cette organisation permet à l’éleveur de ne pas contraindre le céréalier lors des périodes de curage notamment. Les trois parties s’y retrouvent : céréalier, éleveur, méthaniseur. Cette organisation est mise en place sur le site collectif Nord Mayenne, sur la commune de Charchigné, où la paille excédentaire de certaines fermes est redistribuée à d’autres éleveurs du groupe. La notion de collectif d’agriculteurs sur ce territoire a tout son sens.

Sur une zone argilo-calcaire, les rotations sont courtes, il est question d’intégrer des CIVEs d’hiver. Après la récolte en avril/mai, que faut-il implanter : un tournesol, un sorgho grain ? Ces cultures sont risquées vis-à-vis de la sécheresse. Aussi, après différents échanges avec les éleveurs voisins situés à moins de 15 km, l’opportunité d’implanter des mélanges fourragers a été étudiée : moha/trèfle, sorgho fourrager, voire luzerne implantée sur 2 ans avec sursemis de CIVE. Ainsi, ces couverts représentent une disponibilité de fourrages pour les éleveurs, et pour les céréaliers c’est une opportunité de valoriser sans trop de frais une seconde culture. De plus, même si ce couvert est faiblement valorisé, il aura toujours un intérêt pour une restitution au sol.

 

Conclusion : A chacun de réfléchir pour améliorer nos systèmes de culture et les rendre plus résilients : avec ou sans méthanisation nous devons tous aller dans le même sens.

A travers ce tour de France des initiatives intégrant la méthanisation dans les systèmes agricoles, le but était de mettre en avant des pratiques où la place de la méthanisation semble cohérente pour construire des systèmes économiquement viables, agronomiquement performants et environnementalement durables. Chacun d’entre nous, agriculteurs, techniciens, scientifiques doit contribuer à améliorer notre agriculture pour s’adapter aux changements climatiques.

Notes

[1] PPE : programmation pluriannuelle de l’énergie qui vise à réduire les GES, réduire la consommation d’énergie finale, augmenter la part de énergies renouvelables et réduire la part du nucléaire.

[2] Vision énergie climat 2030/2050 : quel mode de vie pour demain ? – ADEME 2014 et mise à jour 2019

[3] MéthaLAE est un programme CASDAR de recherche appliquée coordonné par Solagro. L’objectif de ce programme est de montrer dans quelles conditions la méthanisation peut être un facilitateur du passage vers l’agroécologie.

[4] GREN : Groupe Régional d’Expertise Nitrates

[5] https://www.ademe.fr/cortea-emissions-dammoniac-gaz-a-effet-serre-fumiers-bovins

[6] La zone intermédiaire correspond à une bande diagonale sur le territoire hexagonal située sur le pourtour du bassin Parisien et allant de la Lorraine aux Charentes

[7] Indice de stabilité de la Matière Organique

Bibliographie

ADEME/GRDF/GRT – janvier 2018 – Un mix de gaz 100 % renouvelable en 2050

Bella Tsachidou, Marie Scheuren, Jérôme Gennen, Vincent Debbaut, Benoît Toussaint, Christophe Hissler, Isabelle George, Philippe Delfosse, Biogas residues in substitution for chemical fertilizers: A comparative study on a grassland in the Walloon Region, Science of The Total Environment, Volume 666, 2019

DRAAF-DREAL des Pays de la Loire - Annexe de l’arrêté préfectoral n° 545 2016/ 2016 établissant le référentiel régional de mise en œuvre de l'équilibre de la fertilisation azotée pour la région Pays de la Loire

Chambre d’agriculture de Loire Atlantique/INRA UMR SAS/IRSTEA Rennes/Institut de l’élevage – décembre 2015 - Emissions d’Ammoniac et de Gaz à Effet de Serre des Fumiers Bovins

MéthaLAE : la méthanisation, levier de la transition agroécologique - https://solagro.org/travaux-et-productions/references/methalae-comment-la-methanisation-peut-etre-un-levier-pour-lagroecologie

Ministère de la transition écologique et solidaire – 23 janvier 2019 - Stratégie Française pour l’énergie et le climat – PPE – 2019 2023 / 2024-2028

Rasse  D.P.,  Rumpel  C.  et  Dignac  M.-F.,  2005  -  Is soil carbon mostly root carbon ? Mechanisms  for a specific stabilisation.  Plant  and  Soil,  269,  pp. 341-356

SAS ABBT_ Vrignaud et al - Campagne essai CIVE été 2011

Triboi, E., Triboi-Blondel, A.M., 2008 – « LOME» pour L’HOMME ! Ou L’agriculture de demain !

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