Miscanthus géant

Miscanthus broyé après récolte, utilisable comme biomasse-énergie

Détail

Stock de Miscanthus broyé

Il est planté au printemps sur un sol bien drainé, de pH de 5,5 à 7,5, plutôt riche en humus. La première récolte se fait après 2 ans. Avec l'apparition du froid la plante entre en [sénescence], les nutriments redescendent de la canne au rhizome. Le pic de croissance est en juin-juillet (sauf sécheresse). Les feuilles se dessèchent en automne, permettant une récolte des seules cannes début du printemps suivant (leur taux d’humidité est alors bas, inférieur à 15%).

Le miscanthus est coupé et récolté par une ensileuse. Son rendement est d’un peu plus de 12 t/ ha pour la France[6], il peut cependant dépasser les 20 t/ha dans les meilleures conditions géo-pédo-climatiques[7].

En France l'INRA a fait des tests en plein champ, et étudié, avec la société Kalys (Roubaix) les moyens de réduire le coût de production des pieds de miscanthus, concluant que la culture in vitro, le bouturage et la plantation en terre étaient rentables pour l’agriculture, mais nécessitant un investissement initial financier, technique et humain importants, car pour partie non mécanisable. La plantation se fait dans la quasi-totalité des cas avec des rizhomes sur un sol dont la terre a été préparée jusqu'à environs 15cm de profondeur, et elle nécessite un désherbage fin la première année ; à la main, mécaniquement ou au désherbant chimique.

Le miscanthus est une plante pérenne, c'est à dire qu'elle repousse chaque année sans intervention de l'homme. Cependant il est important de noter que cette culture est stérile et non-envahissante[8], elle ne repousse donc que là où elle a été plantée. La destruction du miscanthus est simple, elle fait l'objet d'un protocole certifié[9]. Il faudra arracher le rhizome, qui se désechera au contact de l'air[9].

À partir des années 1990, l'Europe a financé plusieurs projets de recherche sur l'espèce[10]

• Projet FAIR1-CT92-0294 « conditions de production » (1990–1996)
• Projet FAIR-CT96-1707 « action concertée sur le miscanthus » (1994-98) suivi d’une publication « Miscanthus pour la production d’énergie et de cellulose »
• Projet FAIR-CT96-1392 « amélioration génétique »
• Projet FAIR-CT97-3571 « utilisation du miscanthus dans les centrales thermiques et corrosion »
• Projet GRACE "Growing Advanced Industrial Crops on Margnial Lands for Biorefineries" (2017-2022)
• Projet MAGIC "Marginal Lands for Growing Industrial Crops" (2017-2021)
• Projet NEW-C-LAND "Projet de valorisation des sites marginaux par la production de biomasse végétale utilisée en énergie et matière" (2018-2022)

Au Royaume-Uni, le groupe Biomass Industrial Crops Ltd (Bical), fondé par des agriculteurs anglais en 1998, récolte en 2006 environ 400 000 t/an au Royaume-Uni, avec des aides gouvernementales (ex : aide à l’investissement de 40%, comme pour le TCR, de 2000 à 2013 par le département de l'Environnement, de l'Alimentation et des Affaires rurales (DEFRA) dans le cadre de l'« Energy Crops Scheme » (ECS) ce qui a permis à Bical de devenir leader parmi une dizaine de producteurs européens (avec un chiffre d’affaires annoncé de 6 millions d’euros en 2005)[10].

• Litière pour animaux de ferme ou domestique, paillage, ce débouché est le principal pour le miscanthus (52% de la production en 2022[15].
  

  Du miscanthus en litière bovine
  Le miscanthus remplace avantageusement la paille car il a une meilleure capacité d'absorption ; il reste donc sec plus longtemps[16].

• Paillage horticole, 25% du miscanthus est destiné à cet usage[15]. Doté d'un fort pouvoir absorbant le miscanthus retiens bien l'eau[17], il est écologique puisque cultivé sans produit phytosanitaires.
• Biomasse utilisée comme combustible pour produire chaleur et/ou électricité, avec cogénération possible en unités industrielles[18]). L'utilisation du miscanthus en biomasse représente 20% de la production française[15].

• Biomasse à méthaniser [19]
• Certains éleveurs mettent de petites doses de miscanthus dans la ration de leurs vaches[20]. Cela représente environ 3% de la production de miscanthus [15].
• Le miscanthus pourrait prochainement être utilisé en tant que matériau biosourcé[21], dans l'industrie et la construction.
  1. Production de fibres (papier, panneaux de particule, pour l'écoconstruction éventuellement).
  2. Production d’éthanol[22] (agrocarburant)
  3. Production de béton pour la construction [23]
• Contribution aux puits de carbone ;
  1. pour la partie aérienne, si elle est par exemple transformée en panneau de particule, tant que le panneau n’est pas brûlé.
  2. pour les rhizomes et la rhizosphère qui stockent une partie importante du carbone absorbé par la plante, et dont une part importante pourrait rester dans le sol après la fin des cultures.

En France les surfaces de miscanthus et le nombre d’exploitations ont doublés depuis 2017 on prévoit en 2023 à 11 000 ha. On estime la production française à 57 440 tonnes en 2019[24]. En moyenne le miscanthus produit environs 12.7 tonnes de matière sèche par ha. Le miscanthus est utilisé à hauteur de 52% comme litière animale, 25% de la production sert de paillage horticole et 20% comme combustible[15].

Selon une étude de FranceAgriMer de 2020 le prix de vente moyen du miscanthus des producteurs de l’échantillon s’élève à 207 €/tonne. Le prix varie fortement en fonction des conditionnements, de 158 €/tonne en vrac à 466 €/tonne en sac. Le prix diffère selon le débouché, celui qui présente le plus haut niveau de valorisation est le paillage, c’est également le débouché ayant la plus grande part de produits conditionnés en sac[25].

Le Miscanthus giganteus présente plusieurs intérêts écologiques significatifs. Tout d'abord il ne nécessite aucun intrant à partir de sa deuxième année et n’a pas besoin d’être traité avec des produits phytosanitaires (la chute des feuilles forme un tapis qui empêches la pousse des mauvaises herbes) ce qui contribue à préserver la qualité des sols[26].

De plus, cette plante a une capacité élevée à absorber le dioxyde de carbone de l'atmosphère, contribuant ainsi à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à atténuer le changement climatique. Le miscanthus stocke durablement le carbone dans les sols[27] a hauteur de 2t/ha/an. Le Miscanthus est une plante pérenne qui peut être cultivée pendant plusieurs années sans nécessiter de labour ou de retournement des sols, permettant ainsi de réduire l'érosion des sols et de préserver la biodiversité.

Le miscanthus peut être utilisé comme biocombustible et ainsi remplacer des énergies fossiles pour faire fonctionner une chaudière[28]. Dans le futur le miscanthus pourrait être utilisé dans la construction et d’industrie en tant que produit biosourcé.

Grâce a ses vertus écologique la culture du miscanthus peut apporter des points pour obtenir les aides des écorégimes de la Politique agricole commune de 2023, notamment par la voie de la certification HVE (haute valeur environnementale)[29] (également par la voie de diversification des cultures).

Le miscanthus en culture modifie le paysage et la biodiversité du sol et du territoire concerné selon Karp et Shield, 2008, qui considèrent que les effets pour la faune sont neutres à légèrement positifs (pour certains oiseaux et insectes notamment)[30] si elle remplace une parcelle d'agriculture intensive.

Les premières cultures peuvent servir de « refuge » à quelques espèces animales (chassées ou non), qui ont le temps de nicher sans souffrir de la récolte qui se fait en mars, sur sol sec ou gelé, en phase initiale du nouveau cycle de pousse, selon Semere & Slater (2007)[31].

Le programme Phytener a étudié son impact sur la biodiversité végétale (sur 6 parcelles expérimentales dont 4 plus ou moins polluées par des métaux lourds) pour apprécier son intérêt écologique sur sols contaminés[32].

Au Royaume-Uni, « les plantations ne sont pas autorisées sur les terres communales. Sur les sites protégés (Sites of Special Scientific Interest (SSSIs), Scheduled Monuments (SMs), Local Nature Reserves, National Nature Reserves, Registered Battlefields, Special Areas of Conservation (SAC), Special Protection Areas (SPA), World Heritage Sites et Ramsar sites), ou près de ceux-ci, une autorisation est nécessaire »[10]