Récolte «en sec» à maturité du grain

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1 Valorisation énergétique : Culture Culture pérenne annuelle Le triticale est utilisé en sec pour la combustion et en vert pour la méthanisation. C est aussi un candidat pour la production de biocarburant de 2 nde génération. Combustion Récolte «en sec» à maturité du grain Méthanisation Récolte «en vert» au stade grain laiteux ou pâteux Biocarburant de 2 nde génération Valorisation(s) envisagée(s) la plus probable 1. Présentation de la culture 1.1 Généralités Le triticale (Triticosecale Wittm.) est une graminée (famille des Poaceae). Il s agit d un hybride entre le blé (genre Triticum) et le seigle (genre Secale). La sélection est très active pour mettre au point de nouvelles variétés. Le triticale est cultivé actuellement pour la production de grains pour l alimentation animale. Sa surface de production actuelle est de ha (Agreste 2010). Les variétés envisagées pour la production de biomasse (récolte de la plante entière) sont actuellement les mêmes que pour la production de grains. ATOUTS ET CONTRAINTES Atouts principaux + plante annuelle, facile à introduire dans la rotation + nombreuses variétés disponibles pour une adaptation aux différents pédoclimats + potentiel de production connu et intéressant + plante rustique, conduite avec peu d intrants pour une production de biomasse plante entière + valorisation de la plante complète (paille + grains) pour la production énergétique + récolte avec un matériel courant (récolte de céréales) Contraintes principales - masse volumique faible du produit à la récolte - humidité forte du produit à la récolte si récolte au stade grain laiteux pâteux - Sensible à la verse Version : Décembre /6

2 1.2 Description de la culture et de son cycle Le triticale est une culture annuelle. Le semis s effectue entre octobre et début novembre. La récolte pour la production de biomasse peut s effectuer au stade grain laiteux ou pâteux (en vert) ou bien à maturité (sec). Sources : [1] [3] [6] 2. Adaptation au milieu Le triticale est une plante rustique qui, dans bon nombre de situations, donnera des résultats plus intéressants qu'avec du blé grâce à sa bonne souplesse d adaptation par rapport aux conditions du milieu. a b c On note en particulier une bonne résistance au froid, qui peut toutefois varier selon la variété. Ce critère justifie souvent l emploi du triticale au détriment de l orge en zones froides ou d altitude. d Le triticale est également relativement tolérant à l excès d eau, et notamment aux fortes pluies en fin de montaison et en cours de maturation. Ceci peut s expliquer par une moindre sensibilité aux maladies et une maturité moins sujette aux contraintes climatiques. Sources : [1] [3] [6] 3. Eléments de conduite de la culture La conduite de culture d'un triticale destiné à la production de biomasse plante entière est quasiment identique à celle d'un triticale pour la production de grain : suppression d un traitement fongicide et différence de positionnement des apports d azote. Dans le cadre d une valorisation énergétique, on recherche la quantité optimale de biomasse. Ainsi on choisira une variété adaptée à la région, productive et avec un prix de semence raisonnable. 3.1 Préparation du sol La préparation du sol utilisée est la préparation classique pour l implantation d une céréale d hiver. 3.2 Semis Le semis s effectue entre octobre et début novembre selon la variété et le climat (première quinzaine d octobre pour la zone nord et en altitude, de la deuxième quinzaine d octobre à début novembre en zone centre et sud). La précocité et la densité du semis ont de forts impacts sur le rendement. Pour éviter les risques de verse, on préférera un semis précoce et une densité faible. La dose de semis utilisée varie entre 180 à 260 grains/m², avec un semoir agricole classique. Sources : [1] [6] Version : Décembre /6

3 AGT-RT, C. Czeryba Le triticale 3.3 Fertilisation La fertilisation azotée sera plus réduite que pour la production de grain (120 à 180 kg N/ha à calculer avec la méthode du bilan), avec des apports fractionnés lors de la montaison, sans apport en fin de cycle. Sources : [1] [3] [5] 3.4 Irrigation Aucune irrigation n est nécessaire, sauf en cas de sécheresse marquée risquant de pénaliser la croissance de la culture. 3.5 Maladies et ravageurs Le triticale est peu sensible aux maladies. Il présente en revanche une forte sensibilité à la verse : veiller à la densité du semis, au choix de la variété, et au bon positionnement des apports azotés. 3.6 Récolte La récolte de la plante entière peut être réalisée : au stade laiteux - pâteux du grain. Le produit récolté est humide et le recours à l ensilage sera une bonne solution pour la conservation. Le délai d entrée en production est de 8 mois à partir du semis. à maturité complète du grain. Cela permet d obtenir un produit sec, facile à conserver, adapté à la combustion. Le fauchage et l andainage doivent être réalisés en une seule opération (utilisation de barre de coupe à tapis). Le pressage est réalisé avec un matériel classique, réglé ou adapté pour la récolte de plante entière. Le délai d entrée en production est de 10 mois à partir du semis. Sources : [1] [3] [6] 4. Productivité, potentiel et qualité 4.1 Productivité en fonction des conditions pédo-climatiques La productivité attendue en plante entière est de 10 à 15 t MS / ha. La récolte au stade grain laiteux pâteux correspond au maximum de productivité mais le produit a un taux de matière sèche relativement faible (de l ordre de 35 à 45 %). La récolte à maturité fourni un produit plus sec (taux de MS de l ordre de 85%) mais avec un rendement légèrement moindre. A maturité, le rendement en paille est de 6 à 11 tonnes MS / ha. Ce rendement est supérieur au blé (+50%) et à l orge. Le rendement en grain est en revanche inférieur au blé (60 à 100 quintaux / ha) mais le triticale est souvent positionné dans des terres plus difficiles. Le tableau ci-après présente la productivité attendue en situation favorable et en condition limitantes (qui dépendent essentiellement de l alimentation hydrique). Sources : [1] [3] [5] [6] Version : Décembre /6

4 Productivité du triticale Délai d entrée en production Pérennité Période de récolte Taux de MS (%) Rendement Situation favorable stade grain laiteux pâteux Situation favorable à maturité du grain Situation défavorable à maturité du grain 8 mois Annuelle Mai/Juin 30 à 45 % 10 à 15 t MS/ha 10 mois Annuelle Juillet 80 à 85 % 10 à 15 t MS/ha 6 à 12 t MS /ha Ces données de productivité sont issues d expérimentations réalisées depuis quelques années en France, et sont données à titre indicatif. Sources : [1] [6] 4.2 Qualité, productivité énergétique et données physico-chimiques Les données des tableaux ci-dessous sont issues de la base de données qualité, réalisée lors du programme REGIX. Triticale, plante entière, récoltée «immature» Données physiques Analyse élémentaire Humidité Masse volumique Carbone en vrac pressé en ( C ) broyé balle Hydrogène ( H ) Oxygène ( O ) Azote ( N ) Soufre (S) Chlore (Cl) Potassium (K) Silicium (Si) Unité % kg MS/m 3 kg MS/m 3 % MS % MS % MS % MS % MS % MS % MS % MS Effectif Moyenne 64,5 100 à à ,3 5,9 41,2 1,1 0,1 0,3 1,1 1,3 Écart-type 4, ,6 0,1 1,3 0,3 0,04 0,2 0,4 0,3 Lignine (Klason) Analyse chimique Données énergétiques Cendres Cellulose Hémicellulose PCI anhydre PCS Taux de cendres T de contraction Température de fusion de cendre T de déformation T d'hémisphère T d'écoulement Unité % MS % MS % MS MJ.kg -1 MS MJ.kg -1 MS % MS C C C C Effectif Moyenne 9,1 22,8 15,8 16,920 18,221 5, Écart-type 1,0 2,5 2,6 0,084 0,087 1, Version : Décembre /6

5 La composition du triticale est peu modifiée lorsqu il est récolté en plante entière à maturité : l humidité est plus faible 19,1% (écart type : 5,6 pour 7 échantillons) et les températures de fusion de cendres sont plus élevées d environ 80 C. Source : [1] [2] Pour la méthanisation, nous nous appuyons sur les références utilisées par Méthasim. Le pouvoir méthanogène est donné en m 3 de méthane pour une tonne de matière sèche. Triticale plante entière ensilé à 34% M.S. : 490 m 3 CH 4 /t M.S. Sources : [7] 4.3 Éléments économiques Le coût d implantation est faible et comparable à celui d un blé. Les charges d intrants seront inférieures à celles d un blé conventionnel dédié à l alimentation : le triticale est plus rustique et la fertilisation est réduite. Les facteurs de variation à prendre en compte seront l évolution du prix de vente du triticale en plante entière et le coût de la récolte. Dans l exemple ci-dessous, on a retenu une récolte à maturité en balles haute-densité. Le coût est différent pour une récolte au stade grain laiteux pâteux (matériel de densité faible avec un fort taux d humidité). Charges opérationnelles : (semences, engrais, protection phytosanitaire) Charges spécifiques (travaux réalisés par entreprise) Sources : [1] [3] [4] 4.4 Impacts environnementaux 297 /ha Source : Estimations réalisées dans LIGNOGUIDE à partir 147 /ha d itinéraires techniques type Impacts sur l eau : quantité Comme les autres céréales d hiver, le triticale consomme relativement peu d eau. Impacts sur l eau : nitrate Les pertes en nitrate liées à la culture du triticale dépendront de sa conduite (fertilisation), de son insertion dans la rotation et du contexte pédoclimatique. Impacts sur l eau : molécules phytosanitaires Le niveau d intrants phytosanitaires du triticale est plus élevé que pour les cultures ligno-cellulosiques pérennes, mais relativement faible comparés aux cultures annuelles à vocation alimentaire. L IFT et le potentiel de transfert des matières actives vers les eaux de profondeur indiquent une pression modérée avec notamment un IFT de 1.5 (calculs réalisés à partir des itinéraires techniques type élaborés dans LIGNOGUIDE). Production et consommation d énergie La production du triticale est assez fortement consommatrice d énergie par rapport à d autres cultures lignocellulosiques, en raison de son caractère annuel et de ses besoins en fertilisant azoté. La production d énergie est cependant nettement supérieure à cette consommation. Emissions de gaz à effet de serre (GES) Les émissions de GES du triticale sont assez élevées (supérieures à kg eq. CO 2 /ha, d après les calculs réalisés dans LIGNOGUIDE), principalement du fait de ses besoins en fertilisant azoté. Sources : [4] Version : Décembre /6

6 Bandeau photo : luzerne = Corinne Lescaudron/CRAP ; fétuque = Benoît Denisart (BD)/CRACA ; sorgho = Philip Wortham (PW)/CDA 51 ; miscanthus = PW/CDA 51 ; switchgrass = BD/CRACA. : Page 1 : INRA, Page 2 : Carte : Agreste, Statistique agricole annuelle. Le triticale Bibliographie [1] Biomasse pour l énergie. Colloque final du programme REGIX, 2010 [2] Base de données qualité. REGIX, 2012 [3] Fiche culture : le Triticale, étude AGRICE, ARVALIS / ADEME, 1998 [4] LIGNOGUIDE guide d aide au choix des cultures lignocellulosiques CASDAR 2013 [5] Best practice guidelines for applicants to DEFRA'S Energy Crops Scheme, ; DEFRA, mars 2001 [6] Eric Masson (ARVALIS Institut du Végétal), communications personnelles [7] Méthasim : Outil de simulation technico-économique pour la méthanisation. Ifip, Aile, Solagro, Trame, Chambres d Agriculture de Bretagne, ITAVI, IDELE, ADEME, CEMAGREF, 2010 Autres références : Bonnes pratiques de fabrication de l ensilage pour une meilleure maîtrise des risques sanitaires. AFSSA, 2004 Contacts au sein du RMT Biomasse Triticale : Alain BESNARD ARVALIS Institut du Végétal Sylvain MARSAC ARVALIS Institut du Végétal Elodie NGUYEN Chambre Régionale d Agriculture de Picardie Fabien FERCHAUD INRA Marie-Laure SAVOURE Agro-Transfert Ressources et Territoires Coordination du RMT Biomasse pour toute information complémentaire : Elodie NGUYEN Chambre Régionale d Agriculture de Picardie Les partenaires du RMT Biomasse Version : Décembre /6