HAL Id: hal-02823050
https://hal.inrae.fr/hal-02823050
Submitted on 6 Jun 2020
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
To cite this version:
Nicolas Marron. Les taillis à courte et très courte rotation à EEF. Biomasse - Biomasse énergie - Les
projets du centre INRA de Nancy, Jan 2009, Champenoux, France. 29 p. �hal-02823050�
Les taillis à courte et très courte rotation à EEF
Nicolas Marron
UMR Ecologie et Ecophysiologie Forestières (EEF) UMR Ecologie et Ecophysiologie Forestières (EEF)
Equipe Fonctionnement intégré de l’arbre et de l’écosystème
Equipe Fonctionnement intégré de l’arbre et de l’écosystème
Taillis à courte rotation : définition
- Plantations d’arbres à croissance rapide
Peuplier, saule, robinier, eucalyptus, aulne
(mélèze, douglas, séquoia, thuya, peupliers Leuce…)
Production de 5 à 20 tonnes / ha / an Intérêt pour la production de biomasse à fins bioénergétiques
- à fortes densités
- et à rotations inférieures à 15 ans
Un peuplement forestier particulier
- Peu d’accumulation sur pied
- Exportations régulières de bois jeune, sans rémanents, impliquant un appauvrissement du milieu
Nécessité d’optimisation et de maintien
de la production tout en préservant le milieu
Objectifs généraux du projet
1. Adéquation matériel végétal / milieu
2. Durabilité du système en termes d’intrants Maintien de la fertilité
Optimiser :
Pré-requis :
Meilleure compréhension de l’impact du climat
et du mode de culture sur la productivité
et les cycles C / H 2 O / N au sein des TCR
Irrigation Fertilisation Traitement
phytosanitaire
Production
Cycle du carbone
Cycle de l’azote Cycle de l’eau
W U E
N U E M él an g e
F ix at io n N 2 A p p o rt s ea u
F ré q u e n c e c o u p e s
D en si té
A p p o rt s N
D u ré e ro ta ti o n s C a le n d ri e r c o u p e s
Matériel végétal
Conduite Conduite
Optimisation
Irrigation Fertilisation Traitement
phytosanitaire
Production
Cycle du carbone
Cycle de l’azote Cycle de l’eau
W U E
N U E M él an g e
F ix at io n N 2 A p p o rt s ea u
F ré q u e n c e c o u p e s
D en si té
A p p o rt s N
D u ré e ro ta ti o n s C a le n d ri e r c o u p e s
Conduite Matériel végétal Conduite 1. Dynamique de la mise en réserve
carbonée et azotée
W U E
N U E F ré q u e n c e c o u p e s
D en si té
D u ré e ro ta ti o n s C a le n d ri e r c o u p e s
Irrigation Fertilisation Traitement
phytosanitaire
Production
Cycle du carbone
Cycle de l’azote
M él an g e
F ix at io n N 2 A p p o rt s ea u
A p p o rt s N
Conduite Conduite
Cycle de l’eau
Matériel végétal 2. Recherche de l’optimisation
de l’adéquation site / matériel végétal
en terme de WUE et de NUE
Dynamique de la mise en réserve carbonée et azotée
Recherche de l’optimisation de l’adéquation site / matériel végétal en termes de WUE et de NUE
- Projet franco-allemand ERANET / ADEME (CREFF) – Coordination EEF - Cost reduction and efficiency improvement of SRF
- Projet ANR Bioénergies (SYLVABIOM) – Coordination AGPF Nouveaux concepts de cultures ligneuses durables pour la production de biomasse à des fins énergétiques
Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures UPRES EA 1207
- Projet émergent Région Lorraine
Mise en place d’un taillis à courte rotation (TCR) atelier en Lorraine :
comment optimiser et maintenir durablement la production de biomasse
ligneuse à fins bioénergétiques ?
F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère
F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère
CO 2
N minéral
N 2 N
C
Dynamique de la mise en réserve C et N
F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère
F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère
M in éra lisa ti o n
Litière
Coupe de 1 ère année
Dynamique de la mise en réserve C et N
F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère
F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère F euillage T iges / B ranches B outure R acines Mycorhizes
P rintemps É té Automne
Nodules (robinier)
P rintemps S ol
Atmosphère Litière
N minéral
N 2 N
C
Souche
CO 2 Coupe de
1 ère année
Coupes tous
les 2 à 6 ans
Dynamique de la mise en réserve C et N
Importance des réserves de la souche
et des racines pour la reprise de croissance ?
Au sein des rotations et après coupe et exportation ?
Influence de la fixation de N 2 par le robinier ?
Influence de la durée des rotations sur la remobilisation des réserves ?
Mise au point d’itinéraires techniques
Développement d’outils prédisant l’épuisement du système
Dynamique de la mise en réserve C et N
Dynamique de la mise en réserve C et N
Espacement : 3 x 3 m
= 1000 arbres / ha
Espacement : 2 x 2,5 m
= 2000 arbres / ha
Espacement : 1 x 2,5 m
= 4000 arbres / ha
Robinier Peuplier
Blocs 1
2
3
4
5 Robinier + Peuplier
Blocs randomisés
Blocs randomisés Alternance de rangées
mono-genres randomisées
Espacement :
3 x 3 m
= 1000 arbres / ha
Espacement : 2 x 2,5 m
= 2000 arbres / ha
Espacement : 1 x 2,5 m
= 4000 arbres / ha
Robinier Peuplier
Blocs 1
2
3
4
5 Robinier + Peuplier
Blocs randomisés
Blocs randomisés Alternance de rangées
mono-genres randomisées
Blocs purs et blocs mélangés peuplier / robinier
Espacements variables impliquant des durées
de rotations de 2 à 7 ans
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Dynamique de la mise en réserve C et N
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Dynamique de la mise en réserve C et N
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Été
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
3 ème saison Suivi de
croissance + Prélèvements en fin de saison
Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps Été Automne Hiver Printemps
2008 2009 2010 2011
Prospection – Recherche de parcelle – Sélection du
matériel végétal
Installation plantation
1 ère saison de croissance 2 ème saison de croissance Suivi de croissance +
Prélèvements en fin de saison
Suivi de croissance
Recépage
Dynamique de la mise en réserve C et N
Comparaison du potentiel de production de TCR, TTCR et futaies composés d’une large gamme d’espèces pour des conditions environnementales et de sylviculture variées
Aide au choix raisonné d’espèces en fonction du
milieu pour la mise en place fructueuse de TCR, TTCR et futaies
Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures UPRES EA 1207
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE
Objectif :
Résultat majeur attendu :
Partenariat :
ANR Bioénergie SYLVABIOM
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Installation d’un réseau de parcelles à des densités variables
Estimation de croissance et production de biomasse Estimation d’efficience
d’utilisation de l’eau Estimation d’efficience d’utilisation de nutriments
Influence du degré de méthylation de l’ADN Tâche 1 Espèces connues
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Installation d’un réseau de parcelles à des densités variables
Estimation de croissance et production de biomasse Estimation d’efficience
d’utilisation de l’eau Estimation d’efficience d’utilisation de nutriments
Influence du degré de méthylation de l’ADN Tâche 1 Espèces connues
Installation d’un réseau de parcelles à des densités variables
Estimation de croissance et production de biomasse Estimation d’efficience
d’utilisation de l’eau Estimation d’efficience d’utilisation de nutriments
Influence du degré de méthylation de l’ADN Tâche 1 Espèces connues
Définition d’un réseau de parcelles de référence
Estimation du potentiel de production Construction de tarifs
de cubage
Sélection génétique Installation de nouvelles
parcelles
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5 Tâche 2 Espèces méconnues
Définition d’un réseau de parcelles de référence
Estimation du potentiel de production Construction de tarifs
de cubage
Sélection génétique Installation de nouvelles
parcelles
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5 Tâche 2 Espèces méconnues
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE ANR Bioénergie SYLVABIOM
Optimisation de l’adéquation plante / milieu
Documentation des performances
en fonction du milieu
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE ANR Bioénergie SYLVABIOM
/
Site 1 : Bourgogne (Echigey)
Test sylvicultural (TTCR / TCR / futaie)
Test clonal + (66 clones)
Site 2 : Centre (Le Chesnoy)
Test sylvicultural (peuplier TTCR / TCR)
Test clonal + (66 clones peuplier
/ 20 clones saule)
Site 3 : Bretagne (Guéméné-Penfao)
Test sylvicultural (peuplier, robinier
TTCR / TCR) Test clonal + (10 provenances
Site 4 : Centre (La Ferté St Aubin)
Epandage de boues de
stations d’épuration
(test de deux doses)
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE
Compétition pour les sites de bonne qualité et avec l‘agriculture alimentaire / exploitations de petites tailles
TCR sur des sites marginaux, petits, de qualité moyenne
Etablissement de coopérations
entre producteurs et consommateurs
Situation :
Approche initiale :
ERA-NET Bioénergie CREFF
Résultats :
Optimisation de la production et de l’approvisionnement en fonction de la demande
Etablissement de marchés pour des produits de TCR de haute qualité
Réduction des coûts et amélioration de l‘efficacité
Producteur
Producteur Producteur Producteur
Industrie du bois
et de l’énergie Industrie du bois
et de l’énergie
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE ERA-NET Bioénergie CREFF
WP1
Gestion Gestion de plantation de plantation
Optimisation de la production : adéquation site /
espèce
WP1
Gestion Gestion de plantation de plantation
Optimisation de la production : adéquation site /
espèce
WP2
Coupe Coupe et transport et transport
Amélioration des systèmes de coupe
et de la logistique de transport
WP2
Coupe Coupe et transport et transport
WP2
Coupe Coupe et transport et transport
Amélioration des systèmes de coupe
et de la logistique de transport
WP3
Conditionnement Conditionnement de qualit
de qualité é du bois du bois
Production et conditionnement
orientés
“consommateur”
WP3
Conditionnement Conditionnement de qualit
de qualité é du bois du bois
WP3
Conditionnement Conditionnement de qualit
de qualité é du bois du bois
Production et conditionnement
orientés
“consommateur”
Analyse
Analyse é économique de la fili conomique de la filiè ère re
WP4 Evaluation de modèles économiques pour la filière Analyse
Analyse é économique de la fili conomique de la filiè ère re
WP4 Evaluation de modèles économiques pour la filière
Nouveaux concepts commerciaux Nouveaux concepts commerciaux
WP5 Contournement des problèmes de mise en place avec l’aide de coopérations entre producteurs et consommateurs
Nouveaux concepts commerciaux Nouveaux concepts commerciaux
WP5 Contournement des problèmes de mise en place
avec l’aide de coopérations entre producteurs et consommateurs
Nouveaux concepts
Nouveaux concepts commerciaux commerciaux
WP5
WP3
Conditionnement Conditionnement de qualit
de qualité é du bois du bois
WP3
Conditionnement Conditionnement de qualit
de qualité é du bois du bois
WP2
Coupe Coupe et transport et transport
WP2
Coupe Coupe et transport et transport
WP1
Gestion Gestion de plantation de plantation
Analyse
Analyse é économique de la fili conomique de la filiè ère re
WP4
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE
ERA-NET Bioénergie CREFF
Adéquation site / plantes en terme de WUE et NUE
ERA-NET Bioénergie CREFF
- Installation des 4 sites au printemps
- Présentation de SYLVABIOM lors du forum
ANR – ADEME – PNRB (Paris, 5-6 février)
Pertinence de la biomasse ligneuse en termes de potentialité de production et de bilan environnemental
Systèmes de culture à courte rotation adaptés
- Plantations d’arbres à croissance rapide
généralement peuplier, saule, robinier, eucalyptus, aulne
potentiellement mélèze, douglas, séquoia, thuya, tremble…
Production de 5 à 15 tonnes MS / ha / an - à fortes densités (jusqu’à 20 000 arbres par ha)
- à rotations inférieures à 20 ans (7 à 20 ans TCR / 2 à 7 ans TTCR) Taillis à courte et très courte rotation (TCR / TTCR) :
Un peuplement forestier particulier : - Peu d’accumulation sur pied à long terme
- Prélèvements importants par rapport à des peuplements forestiers classiques appauvrissement possible du milieu
Nécessité d’optimiser et de maintenir la production tout en préservant le milieu
Besoin de documenter et d’améliorer la conduite de ce type de peuplement sous nos latitudes
Aide au choix raisonné d’espèces en fonction du milieu pour la mise en place fructueuse de TTCR, TCR et futaies à courte rotation
- « épandage de boues de stations d’épuration » sur la productivité, les efficiences d’utilisation de l’eau et des nutriments et la méthylation de l’ADN
- Optimisation de l’adéquation plante / milieu - Documentation des performances en fonction du milieu - Création d'un référentiel de sites ateliers comparant simultanément plusieurs espèces à croissance rapide
Association d’organismes à compétences fondamentales et appliquées :
- UR Amélioration et Génétiques des Arbres Forestiers – Orléans (coordinateur) - UMR Ecologie et Ecophysiologie
Forestières - Nancy
- Institut technologique Forêt, Cellulose, Bois, Construction, Ameublement - Laboratoire de Biologie des
Ligneux et des Grandes Cultures – Université d’Orléans - Institut pour le Développement
Forestier
Laboratoire de Biologie des Ligneux et des Grandes Cultures UPRES EA 1207
7. Organisation
/
9. Implantation
(Tâche 1)Site 1 : Bourgogne
(Echigey) Site 2 : Centre
(Le Chesnoy) Site 3 : Bretagne
(Guéméné-Penfao) Site 4 : Centre (La Ferté St Aubin)
Test sylvicultural Test sylvicultural Test sylvicultural Epandage de boues 1.11.2
1.31.4 1.5 2.12.2 2.32.4 2.5
Année 1 Année 2 Année 3 Année 4
Sous- tâches
8. Calendrier
Sites installés
Croissance des arbres
Efficience d’utilisation de l’eau
Efficience d’utilisation des nutriments
Degré de méthylation de l’ADN
Réseau de test résineux
Potentiel de production
Tarifs de biomasse et minéralomasse
Variabilité génétique de la croissance
Sites installés
Sorties attendues :
Plantations bretonnes de saule (Salix spp.) à Pleyber-Christ et Kerlavic mises en place par l’association AILE en 2004 dans le cadre du projet Wilwater (rotation de 2 ans)
Plantations de peuplier (P.x euramericana) à Orléans en 2005 (âgée de 2 ans) dans le cadre du projet européen POPYOMICs Ci-dessus : TCR de peuplier en fin de 2èmerotation,
tiges de 10 ans sur souches de 17 ans (61) – Ci- dessous : TTCR de peuplier, rejets de 1 an sur souches de 3 ans (21)
- INRA Orléans UR AGPF – Jean-Charles Bastien (Coordinateur) Jean-Charles.Bastien@orleans.inra.fr
10. Contacts
- UMR INRA – Nancy Université EEF – Nicolas Marron Nicolas.Marron@nancy.inra.fr - FCBA - Alain Berthelot berthelot@fcba.fr - Université d’Orléans – LBLGC - Franck Brignolas
franck.brignolas@univ-orleans.fr - IDF - François Charnetkarpy@wanadoo.fr
TTCR de peuplier, rejets de 1
2. Objet d’étude
3. Problématique
5. Résultats attendus
6. Partenariat
Ci-dessus : Déchiquetage (à poste fixe) d'une expérimentation TTCR de peuplier (projet REGIX) – Ci-dessous : TTCR de peuplier en 1èreannée (77)
Estimation de croissance et production de biomasse
Définition d’un réseau de parcelles déjà existantes
Estimation du potentiel de production Construction de tarifs
de cubage Estimation d’efficience
d’utilisation de l’eau Estimation d’efficience
d’utilisation de nutriments Sélection génétique Influence du degré de
méthylation de l’ADN
Installation de nouvelles parcelles 1.1
1.2 1.3
1.4 1.5 Tâche 1
2.1
2.2 2.3
2.4 2.5 Tâche 2 Espèces connues
(peuplier, saule, robinier) Espèces méconnues
(douglas, mélèze hybride, thuya, séquoia…)
Optimisation de l’adéquation
plante / milieu Documentation des performances en fonction du milieu Installation d’un réseau de
parcelles à densités variables Sous-
tâches Sous-
tâches
Estimation de croissance et production de biomasse
Définition d’un réseau de parcelles déjà existantes
Estimation du potentiel de production Construction de tarifs
de cubage Estimation d’efficience
d’utilisation de l’eau Estimation d’efficience
d’utilisation de nutriments Sélection génétique Influence du degré de
méthylation de l’ADN
Installation de nouvelles parcelles 1.1
1.2 1.3
1.4 1.5 Tâche 1
2.1
2.2 2.3
2.4 2.5 Tâche 2 Espèces connues
(peuplier, saule, robinier) Espèces méconnues
(douglas, mélèze hybride, thuya, séquoia…)
Optimisation de l’adéquation
plante / milieu Documentation des performances en fonction du milieu Installation d’un réseau de
parcelles à densités variables Sous-
tâches Sous-
tâches
