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L’AGGRADATION DES SOLS VIA LE BOIS RAMÉAL FRAGMENTÉ

par

Diane Germain, ing., M.Sc., Ph.D.

2007-11-27

1184, avenue Cartier, bureau 1 Québec (Québec) Canada G1R 2S7 Tél. : (418) 647-6814 [email protected]

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L’aggradation des sols via le bois raméal fragmenté

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Table des matières

Table des matières .................................................................................................................... ii

1 Bois Raméal Fragmenté................................................................................................... 3 1.1 Théorie .............................................................................................................................3 1.2 Résultats de cultures sur Bois Raméal Fragmenté ...........................................................5

2 L’application..................................................................................................................... 6 2.1 Essences, récolte et dimensions à respecter .....................................................................6 2.2 Épandage et incorporation au sol .....................................................................................7 2.3 Un peu de litière forestière ...............................................................................................8

3 Bibliographie..................................................................................................................... 9

Liste des figures

Figure 1. BRF obtenu en utilisant un broyeur commercial ..............................................................4 Figure 2. Fongus à l’œuvre à la décomposition et l’humification (Dupety) ....................................5 Figure 3. Le cycle des nutriments et de la matière organique (Noël, 2006) ....................................5 Figure 4. Parcelles de tomates avec et sans BRF au Sénégal...........................................................6 Figure 5. Épandage du BRF avec un râteau .....................................................................................8

Transfert technologique du Bois Raméal Fragmenté en milieu maraîcher au Burkina Faso

1 Bois Raméal Fragmenté

1.1 Théorie

L’aggradation des sols via le Bois Raméal Fragmenté (BRF) est en fait la «technique de la forêt».

De fait, l’aggradation des sols via le BRF développée par l’équipe du Prof. Lemieux, Université

Laval, mimique la manière dont la forêt génère des sols.

Pourquoi du bois raméal ? La théorie de formation d’humus dans les sols forestiers à partir des

polyphénols est bien connue. Donc, compte tenu que le bois raméal contient de la lignine (famille

des polyphénols), ce matériel ajouté au sol est la matière première pour générer de l’humus. De

fait, des essais en Belgique montrent que pour des quantités équivalentes de fumier, il faudrait 50

ans avec du fumier et que 10 ans avec le BRF pour augmenter le taux d’humus de 1% (Noël,

2006).

Des études ont démontré que les rameaux de feuillus augmentent davantage la fertilité des sols en

comparaison à ceux de conifères. Cette différence serait liée au type de polyphénols présents :

lignine syringyle-guaïacyle pour les feuillus versus la lignine guaïacyle pour les résineux

(Stevanovic, 2006).

De plus, les branches, qui composent le BRF, représentent la partie la plus riche de l'arbre. On y

retrouve 75% des minéraux, des acides aminés, des protéines et des catalyseurs (Noël, 2006).

C'est grâce à la fragmentation des rameaux que les Basidiomycètes peuvent amorcer le processus

de biotransformation car les fibres étaient jusqu'alors protégés par les écorces. L'invasion des

fibres par le mycélium des fongus est essentielle, faute de quoi ce sont les bactéries ou les

Actinomycètes qui coloniseront le «terrain», interdisant l'accès aux Basidiomycètes. Ces derniers

sont les seuls capables de produire les enzymes qui sont à la base de l'évolution biochimique des

lignines dans le processus de biotransformation. Les branches doivent être fragmentées jusqu’à 5

à 10 cm de longueur (Figure 1).


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Figure 1. BRF obtenu en utilisant un broyeur commercial

Durant les premiers six mois suivant l’incorporation des BRF au sol, les micro-organismes, dont

les fongus1, sont bio-stimulés (Figure 2). Pour les fongus, la biostimulation peut être jusqu’à 10

fois et ce pour une durée de deux ans (Noël, 2006). Les fongus, en particulier les Basidiomycètes,

sont les principaux décomposeurs du bois. Ensuite, la pédofaune joue un rôle important sur le

recyclage des nutriments et la décomposition des matières organiques.

Les fongus, lors de leur croissance, captent l’azote minéral dissous. Les hyphes2 des fongus sont

ensuite broutés par les micro-arthropodes qui alimentent les bactéries par leurs déjections. Enfin,

les bactéries de la rhizosphère libèrent l’azote et les autres nutriments à destination des plantes

(Noël, 2006). Bref, c’est ainsi que se crée la chaîne trophique dans les sols (Figure 3).

Bref, les Bois Raméaux Fragmentés, comme amendement organique, peuvent agir de façon

directe en procurant l’énergie, les nutriments de même que l’habitat nécessaire au développement

de la chaîne trophique du sol. De plus, cet amendement favorise la formation d’humus, lequel

permet de retenir l’eau et peut-être même de gérer son flux.

La diversité microbienne (indigène) d’un sol est un gage au bon maintien de sols et de cultures

sains (Shen, 1997).

1 Fongus (‘champignon’ inférieurs) dont les micromycètes qui comprennent les Fungi imperfecti, (champignons imparfaits) et une partie des Ascomycètes et Basidiomycètes. 2 L'un des éléments filamenteux formé d'une suite de cellules tubulaires de taille microscopique, dont l'ensemble constitue le mycélium d'un champignon (à l'exception des champignons ayant la forme de levures).



Figure 2. Fongus à l’œuvre à la décomposition et l’humification (Germain)

Figure 3. Le cycle des nutriments et de la matière organique (Noël, 2006)

1.2 Résultats de cultures sur Bois Raméal Fragmenté

Depuis le début des années ’80, plusieurs études ont permis de mettre au point l’aggradation via

les BRF en agriculture et en foresterie (Lemieux, 1985 ; Beauchemin et al, 1990 ; Larochelle,

1994 ; Lemieux et Lachance, 2000 ; Seck, 1994 ; Zongo, 2007 ; etc.). Ces recherches ont montré :

� Une économie appréciable d.eau - quatre fois moins pour les parcelles amendées au BRF en comparaison aux parcelles témoins pour des essais en pépinière, Burkina Faso (Zongo, 2007).

� Une économie d’eau (deux fois moins) et une diminution marquée des nématodes parasitaires des solanacées (méloidogyne spp.) sur les parcelles avec BRF versus les témoins pour la culture de tomates au Sénégal (Figure 4 ; Seck, 1994).

� Une augmentation significative de la résistance des cultures à la sécheresse.



� Une rétention de l’azote minéral dans le sol. � La production du maïs a augmentée de 400% dans des essais en Côte d’Ivoire et en

République Dominicaine. � Une augmentation de la biomasse de 300% dans le cas des fraises et de l’ordre de 30% la

teneur en matière sèche des pommes de terre au Canada. De plus, la qualité des tubercules s’est manifestée par une meilleure conservation.

Figure 4. Parcelles de tomates avec et sans BRF au Sénégal (Seck)

2 L’application

2.1 Essences, récolte et dimensions à respecter

Plusieurs essences forestières ont été étudiées et, ici comme en Ukraine, les meilleures essences

étaient des essences dominantes et climaciques comme l'érable à sucre, le chêne rouge, le hêtre....

qui ont un contenu en lignines élevées. Des essences intermédiaires comme les peupliers,

trembles et bouleaux ont été moins efficaces. Dans l'hémisphère nord, les conifères ne donnent

naturellement pas de bons sols agricoles. Nos essais avec les pins, épicéas et sapins ont révélé

que leur contribution aux BRF ne devrait pas dépasser 20% du total.

En climat tempéré, le meilleur temps pour la récolte des BRF se situe entre octobre et mars, alors

que l'accès à la ressource est possible. C'est dans cette période que les BRF de feuillus

climaciques ont été prélevés lors des premiers essais. Non seulement cette période est propice à la

récolte, mais à cause des basses températures la qualité du matériau broyé est excellente et l'on

évite les altérations biologiques par un début de compostage.

Il en va tout autrement sous les conditions tropicales car la ressource n'est accessible qu'au

moment où les polyphénols hydrolysables dans les rameaux sont les plus importants, comme à la



fin de la saison des pluies. C'est alors que la biotransformation peut s'effectuer. À l'inverse, la

présence de polyphénols peu hydrolysables durant la saison sèche n'est pas favorable au

processus de biotransformation et bloque tous les mécanismes propres à la pédogenèse.

Pour les nouveaux projets en milieu tropical, puisque les essences locales sont rarement testées

comme source de BRF. Par conséquent, des expériences de terrain et en laboratoire seront requises pour évaluer

la qualité des différents bois raméaux disponibles (y compris les propriétés physico-chimiques). Dans la

pratique, toutefois, on peut estimer l'espèce la plus appropriée, sur la base de l'écologie, où les

arbres sont en association avec les plantes supérieures.

Sous un climat tempéré, les BRF sont généralement sans feuilles. Sous un climat tropical,

cependant, les expériences ont montré que les feuilles doivent obligatoirement être incorporées au

BRF, afin d'éviter une importante carence en zinc.

Le BRF doit avoir un diamètre inférieur à 7 cm. Quant à la longueur des BRF, elle peut atteindre

jusqu’à 5 et 10 cm.

Divers broyeurs sont utilisés pour fragmenter le bois raméal. Toutefois, des broyeurs conçus

spécifiquement pour la fragmentation de branches d’arbre sont aussi disponibles sur le marché

(voir ceux développés par la firme Ginove : http://www.ginove.ca/index_fichiers/page0026.htm)

2.2 Épandage et incorporation au sol

Pour épandre le BRF, pour les potagers de grandes dimensions ou pour le reboisement, on peut

facilement utiliser un épandeur à fumier et l’épandre à raison de 200 m3/ha, ce qui donne une

couche de 20 mm d'épaisseur (Figure 5). Quant aux potagers de petites tailles, on peut facilement

étendre le BRF avec un râteau. Par la suite, on procède à l'enfouissement dans les premiers 10 cm

du sol puisque les Basidiomycètes ne vivent que dans les parties superficielles du sol.

L'incorporation au sol se fait de préférence par hersage avec une herse du type «chisel». Cette

opération est de grande importance parce qu'elle met en contact les BRF avec les

microorganismes du sol, d'où une importante incidence sur la production d'enzymes comme les

phosphatases présentes dans la biomasse microbienne et comme dans les BRF eux-mêmes.

D'après Neher [1999], une bonne gestion du sol doit obligatoirement mener à un équilibre

bactéries-fongus et ainsi réduire les besoins en fertilisants parce que le mécanisme de

biotransformation est actif et la minéralisation des nutriments maintenue à un niveau soutenu et

durable. Le sol avec BRF doit être bien drainé faute de quoi les mécanismes positifs de la

biotransformation seront mis en échec tout comme les bénéfices attendus liés à la pédogenèse.



Cette approche est intimement associée à la formation des sols en forêt de feuillus et, de ce fait, a

une action équivalente dans le temps. Ainsi, un apport régulier de BRF dans une optique

semblable à l'apport de litière annuellement par la chute des feuilles et des ramilles en forêt. Il en

va ainsi également de la métabolisation annuelle par la microfaune des petites racines des plantes.

Un total de 75 m3/ha de BRF devrait être appliqué à l'intérieur d'une période de trois ans.

Figure 5. Épandage du BRF avec un râteau

2.3 Un peu de litière forestière

Depuis longtemps, il est reconnu que les sols agricoles sont dépourvus de Basidiomycètes et que

les chaînes trophiques sont fortement réduites. Un grand nombre d'organismes édaphiques

comme les fongus, les bactéries symbiotiques, les arthropodes, les insectes, etc., sont essentiels

pour la biotransformation des BRF, mais ils sont souvent absents des terres agricoles où il faut

les réintroduire. Un apport de 10 à 20 g au mètre carré de litière forestière suffit à réintroduire

ces organismes. Cette litière se trouve immédiatement sous le tapis de feuilles d'une forêt

climacique et elle doit être appliquée avant l'épandage des BRF pour éviter la dessiccation.



3 Bibliographie

Beauchemin, S. et N'Dayegamiye, A. et Laverdière, M., 1990. Effet d'amendements ligneux frais et humifié sur la production de pommes de terre et sur la disponibilité de l'azote en sol sableux, pp. 555-564, Canadian Journal of Soil Science, n° 70.

Collectif Sylvagraire Poitou-Charentes et Limousin, 2007. Le ‘Brf,’ un nouveau levier pour le maintien et le redéploiement des boisements ruraux’ http://www.leca.univ-savoie.fr/tmp/brf/Appel_CollectifSylvagrairePCL.pdf

Dupety, J., http://fermedupouzat.free.fr/pages/brf/intro.htm

Larochelle L., 1994. L'impact du bois raméal fragmenté sur la dynamique de la mésofaune du sol, pp. 56, Mémoire présenté pour l'obtention du grade de M. sc., Faculté des sciences de l'agriculture et de l'alimentation, Université Laval.

Lemieux, G., Lachance, L., 2000. Une tentative d'évaluation de la technologie BRF pour des fins maraîchères. Publication #120. Département des Sciences du bois et de la forêt, Faculté de Foresterie et de géomatique, Université Laval. ISBN 2-921728-52-4, 34 pages.

Lemieux, G. 1985. Essais d'induction de la végétation forestière vasculaire par le bois raméal fragmenté. Département des Sciences Forestières, Université Laval Québec, 109 pages. © ISBN 2-550-21340-8.

N'dayegamiye, A. and Angers, D.A., 1993. Organique matter characteristics and water-stable aggregation of sandy loam soil after 9 years of wood-residue applications, pp. 115-122, Canadian Journal

of Soil Science, n° 73.

Neher, D.A., 1999. Soil Community Composition and Ecosystem Processes. In: Agroforestry Systems, vol. 45, 159-185.

Noël, I.B., 2006. Le Bois Raméal Fragmenté (BRF), un nouvel élan pour l’agriculture bio wallonne? Revue Aggra, #4, mars. 2006. pp. 4-7.

Seck, M. A., 1994. Essais de fertilisation organique avec les bois raméaux fragmentés de filao (Casuarina equisetifolia) dans les cuvettes maraichères des Niayes (Sénégal). In : Les Actes du Quatrième Colloque international sur les bois raméaux fragmentés, janvier 1994, Édité par le Groupe de Coordination sur les Bois Raméaux, publication #43, pp. 36-40.

Shen, D. 1997. Microbial diversity and application of microbial products for agricultural purposes. Agric Ecosyst. Environ. 62 :237-245.

Stevanovic, T., 2006. Constituants du bois et la pédogenèse à partir des BRF – une solution pour un sol durable : mettre en synergie agriculture et foresterie. Revue Aggra, #4, mars. 2006. pp. 2-4.

Zongo, E., 2007. Expériences sur la technique de production dite « Des Bois Rameaux Fragmentés (BRF) » Cas des villages de KINDI et DINDERESSO dans le Centre - Ouest et l’Ouest du Burkina Faso. Colloque Les Rémanents en foresterie et agriculture Les Branches, matériau d'avenir ! Lyon, France, 1er et 2 février 2007.

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