Projet Guyanmas : conception de systèmes de cultures durables de production de biomasse dédiée à des usages multiples

GUYANMAS propose de concevoir, valider et proposer des itinéraires techniques durables valorisant la production quantitative et qualitative de biomasse. Les recherches portent sur (1) l'optimisation du rendement en matière sèche totale (rendement photosynthétique) dans le cadre d'une évolution de l'agro-industrie vers le bio-raffinage (valorisation de la totalité de la production) et pour répondre aux antagonismes entre les productions alimentaires et non alimentaires. Elles s'intéressent aussi (2) à la modulation de la composition et des caractéristiques de la biomasse (pouvoir calorifique, cellulose, hémicellulose, lignine, protéines...). Il s'agit d'adapter la ressource à l'usage économique dominant envisagé. Ces objectifs quantitatifs et qualitatifs reposent sur le choix des espèces et des variétés à cultiver. Ils dépendent aussi de la mise au point de techniques de production (cycle cultural, fréquence de récolte, type de mécanisation, gestion des intrants...). Les principaux usages visés sont l'énergie (thermique, éthanol de première et de seconde génération...) et tous les produits issus de la transformation mécanique, thermochimique, chimique ou biologique des hydrates de carbone de structure (chimie verte). Des retombées potentiellement importantes sur d'autres usages comme l'élevage sont implicites. Elles peuvent notamment contribuer à l'accroissement de la production locale en viande bovine. L'approche vise dans tous les cas à promouvoir des usages multiples (énergie thermique + éthanol; éthanol + aliment du bétail, dérivés chimiques divers + énergie + élevage...) qui sont les garants d'une amélioration de la rentabilité économique par référence à tout usage unique. Le projet s'inscrit dans une dynamique régionale de promotion des énergies renouvelables, notamment dans le cadre de l'utilisation non alimentaire de la canne à sucre proposé par les pays CARICOM (Guyana, Barbados, Belize...). Il est complémentaire aux activités des autres DOM, spécialisés dans la production de sucre. (Résumé d'auteur

Rapport de mission en Guyane du 7 au 13 mai 2006

La Guyane offre, par ses réserves foncières et ses conditions pédoclimatiques, un important potentiel de développement de produits issus de la biomasse. Il existe aujourd'hui une forte demande en énergie électrique et en biocarburants. La production électrique est contrainte par un réseau limité à la zone côtière, des moyens de production à réformer et un accroissement de la demande. Les besoins en biocarburants relèvent d'une incorporation imposée par la TGAP dont l'application interviendra en 2010 dans les DOM. La politique de la Région Guyane vise à favoriser les énergies renouvelables. Des recherches finalisées sont nécessaires pour atteindre ces objectifs. Elles justifient l'affectation d'un chercheur biomasse canne à sucre en Guyane, en renfort aux recherches en cours sur la biomasse forestière. Un travail de montage de projet doit être réalisé pour inscrire ces propositions dans un cadre de développement agro-industriel. Il s'agit notamment de dimensionner la production, d'identifier des partenaires et d'aborder les problèmes de financements. L'échec répété de la quasi-totalité des projets agro-industriels en Guyane ces dernières décennies impose un important travail de lobbying. François Pinta a accepté de coordonner ces activités à la demande de Philippe Godon. Dans l'immédiat, la demande de financement d'un chercheur biomasse basé à Kourou et appuyé par 3 techniciens semble incontournable pour pérenniser ces propositions de programme. (Résumé d'auteur

Proposition de programme de recherche sur les systèmes canne-fibre à la Réunion

La Région Réunion a demandé au CIRAD de réorienter son programme de recherche canne à sucre vers des systèmes canniers dédiés à la production de fibre. L'objet de ce rapport est de faire des propositions de programme de recherche répondant à cette demande. Le programme proposé s'articule autour d'une collaboration étroite avec eRcane (nouvelle appellation du CERF) et l'Université de La Réunion. Dans le cadre du présent programme, la structure eRcane nous fournit des prestations de services facturées. Ceci permet au CIRAD d'avoir accès aux moyens dont il est dépourvu, mais qui sont nécessaires à l'expérimentation (sites équipés, matériel agricole, main d'oeuvre). La création variétale de matériel fibreux n'est pas abordée car ne relève pas des compétences du CIRAD à La Réunion. Nous proposons de collaborer avec l'Université pour les approches économiques et environnementales (professeur Michel Dimou), dans le cadre d'une thèse co-encadrée. Les propositions de recherche s'articulent autour d'une action portant sur le développement d'outils d'aide à la décision et de deux axes consacrés à l'acquisition de nouvelles connaissances : Évaluation de la faisabilité technique d'une filière canne fibre énergie. Un outil SIG portant sur les périodes possibles de production peut être développé Compréhension des mécanismes d'élaboration de la fibre lignocellulosique et de l'influence de l'environnement sur ces mécanismes. Relations avec le comportement agronomique et l'usage de la matière première ; Deux sujets de thèse sont identifiés. Qualification des paramètres agronomiques et environnementaux pour modéliser l'organisation et l'économie d'une filière basée sur l'usage multiple de la biomasse. Un sujet de thèse est envisagé ainsi que le développement d'un modèle d'ACV adapté à la canne à sucre et aux conditions de culture réunionnaises. Les résultats attendus dans les cinq années de recherche sont d'une part une première évaluation de faisabilité technique, environnementale et économique de production de fibre et d'autre part une première ébauche de proposition d'itinéraire technique " renouvelable ", incluant l'organisation de la production et une élaboration des modalité de paiement prenant en compte l'impact environnemental et des critères de qualité. Le budget proposé est limité à l'intervention du CIRAD. L'appui logistique d'eRcane, individualisé dans le budget est géré par le CIRAD. Il ne prend pas en compte la mise en oeuvre d'un programme de création variétale de canne fibre par eRcane, qui relève de négociations entre eRcane et la Région. (Résumé d'auteur

Réflexions sur une expérience d'amélioration de la culture du manioc en Côte d'Ivoire

Des recherches d'appui à une société de développement, ont été conduites pendant 5 ans en Côte d'Ivoire. L'objectif est de mettre au point la culture mécanisée du manioc dans le centre du pays. Les principaux résultats phytotechniques obtenus sont indiqués. Les caractéristiques propres au manioc sont mises en évidence. Elles conduisent à une conception plus raisonnée des techniques culturales. (Résumé d'auteur

Biomasse lignocellulosique et systèmes intensifs durables : Mise à jour bibliographique du 15/12/2007

La biomasse utile correspond à l'ensemble de la partie récoltable des plantes. Constituée majoritairement d'hydrates de carbone provenant de l'assimilation photosynthétique du CO2 elle est renouvelable à l'échelle du cycle de culture. Cette caractéristique mise en avant par les problématiques de réchauffement climatique et de diminution des ressources en énergie fossile est cependant contrainte par le processus de production. Celui-ci consomme en effet de l'énergie fossile (ciment des bâtiments, métaux constitutifs des engins, carburant..) et interagie avec le milieu pour générer d'importantes quantités de Gaz à Effet de Serre (CO2, NO2, CH4, H2Ov ). Le volume de GES dépend notamment de la biologie du sol (matière organique, humidité...) et des itinéraires techniques (labour, paillage, façons culturales, gestion des résidus, type et dose d'engrais, irrigation...). Cette approche comptable autour du CO2 néglige cependant les rôles essentiels et multiples des végétaux, dont la production d'oxygène. Principal constituant de la biomasse, la lignocellulose est la partie la plus abondante et la moins utilisée des productions agricoles. Elle constitue un «diluant» préjudiciable aux performances des agrosystèmes intensifs dédiés à des utilisations mono-composantes (glucide, lipide ou protide). Les spécialistes considèrent que 50% de la biomasse produite reste inutilisée, toute culture confondue. La sélection contribue à en réduire la production et limite de fait le potentiel photosynthétique des variétés élites. Les recherches technologiques sur la valorisation de cette lignocellulose sont au stade pilote. Des projets d'unités industrielles rentables sont planifiés dans de nombreux pays pour la décennie à venir. La faible pression de sélection sur la biomasse totale ou la production de ligno-cellulose (fibre) permet de prévoir des accroissements de productivités rapides et très importants par la sélection et la création variétale. La sélection doit ainsi porter sur la production totale en s'éloignant progressivement des critères basés sur le fonctionnement des usines actuelles. Les Poacées tropicales en C4 présentent les meilleurs potentiels photosynthétiques des plantes cultivées. Les Poacées alimentaires (mil, sorgho, mais...) ne sont pas prioritaires dans notre approche du fait de leur cycle court et de leur multiplication par graine. Nous nous intéressons surtout, pour des raisons économiques et environnementales aux Poacées pérennes multipliées généralement par voie végétative. La culture de référence, très étudiée et productive est la canne à sucre et par extension les espèces inter-fertiles du groupe Saccharum (Eryanthus, Miscanthus, Spontaneum...). Des fourrages comme le Pennisetum purpureum font aussi partie des plantes à très haut potentiel. La biomasse lignocellulosique est un élément essentiel de l'évolution vers une agriculture Intensive et durable qui reste aujourd'hui à concevoir. La recherche agronomique doit en effet réunir deux notions à priori incompatibles qui font référence d'une part à la monoculture à forte consommation d'intrants qui porte préjudice à l'environnement et d'autre part à l'agriculture biologique qui est dans l'impossibilité de répondre à des besoins alimentaires urbains de masse. Notre thèse s'appuie sur les faits suivants: - L'utilisation de toute la biomasse récoltable double pratiquement la production des Poacées qui nous intéressent sans modifiiez les systèmes en place. Elle accroit directement la quantité utile de CO2 capté. - Le potentiel de production peut être rapidement et largement accru en faisant porter la sélection sur la biomasse totale. - Les composantes de la biomasse lignocellulosique sont des polymères de molécules de base de l'alimentation énergétique humaine (glucides, polysaccharides, amidon...). Ils constituent une source pour l'agrochimie alimentaire incontournable lorsqu'il s'agit de satisfaire une alimentation humaine de masse. Ils participent par ailleurs directement à l

Evaluation du conseil en fertilisation de la canne à sucre : Bilan de 5 années de tests en milieu paysan

La fumure de la canne à sucre telle que l'agriculteur la pratique a été comparée pendant 5 ans (1992 à 1996) à la fumure conseillée par la recherche. Le dispositif expérimental, implanté dans des parcelles d'exploitations couvrait un large éventail de conditions pédoclimatiques. La fumure conseillée est calculée par le système expert du laboratoire d'analyse des sols du CIRAD Réunion, à partir d'un diagnostic de fertilité reposant sur l'analyse de sol et le rendement prévisionnel de la canne. La fumure conseillée marque sa supériorité par une amélioration progressive du rendement Ces résultats sont représentatifs d'un large éventail de conditions de sol, de climat et de technicité agricole. Ils indiquent clairement que le suivi rigoureux des conseils en fertilisation produit par le système expert du laboratoire d'analyse du CIRAD est garant d'un maintien du potentiel de fertilité du sol. Il montre aussi que l'application répétée d'une fumure inadaptée même conséquente peut conduire à un épuisement progressif du sol, quantifiable dès la troisième année de culture. Il ressort de cette étude que (1) la potentialité du sol dépend plus de l'historique de sa gestion par l'agriculteur que de ses caractéristiques morphopédologiques d'origine que (2) le diagnostic de fertilité par analyse du sol permet des conseils en fertilisation plus sensibles que le diagnostic foliaire, que (3) l'analyse de sol avant chaque replantation est indispensable pour adapter la fumure à l'évolution de fertilité consécutive aux sept années de culture séparant deux replantations et que (4) le suivi scrupuleux de la fumure conseillée est le meilleur garant du maintien du potentiel de fertilité du sol. Les résultats montrent aussi que 4 à 7 ans d'étude (un demi à un cycle séparant deux plantations) sont nécessaires pour que les résultats agronomiques comme économiques soient en conformité avec la production de la culture et les équilibres plante sol. La canne à sucre doit être considérée comme une plante pérenne. (Résumé d'auteur

Le manioc en culture associée sur terres de barre du Togo

On compare les rendements, les revenus bruts et les arrières-effets d'une culture de manioc pure et d'une culture de manioc associée au maïs ou à l'arachide. Les rendements du manioc sont réduits par l'adjonction de l'arachide et, encore plus, du maïs. Les revenus des associations sont supérieurs à celui de la culture pure. L'arrière-effet n'est pas perceptible avec le sorgho, mais existe pour le maïs, après une culture associée de manioc et de maïs, qui est nettement épuisante. (Résumé d'auteur