Rapport sommaire : Forum agronomique sur l'exploitation commerciale de la biomasse agricole pour la production d'énergie par combustion

Table des matières

  1. Introduction et contexte
  2. Présentations et points saillants du Forum
  3. Conclusions tirées du Forum

Le présent rapport résume l'information présentée et les points de vue exprimés par les conférenciers et les participants au Forum.

Synopsis

Nos connaissances actuelles

Les lacunes que nous devons combler

Graminées vivaces :

  • À long terme, les vivaces offrent plus de possibilités que les résidus de culture; les plantes annuelles jouent aussi un rôle.
  • Le panic raide aime les sols légers et bien drainés; le miscanthus préfère les sols plus lourds.
  • Les polycultures prairiales offrent des avantages sur le plan de la biodiversité et les peuplements établis à long terme leur sont bénéfiques.
  • Méthodes de plantation en mottes pour le miscanthus et méthodes de semis adaptées au panic raide.
  • La plupart des problèmes de désherbage ont une solution.
  • Choix du moment, matériel et techniques de récolte.
  • Le miscanthus (croisements stériles) et le panic raide posent un faible risque d'envahissement.
  • Incidence sur le carbone présent dans le sol et sur la qualité du sol.

Biomasse ligneuse à courte rotation :

  • Bon potentiel sur les terres peu productives, croissance rapide, multiplication facile, bonne adaptabilité au milieu, bon potentiel de reproduction.
  • Désherbage (première année seulement).
  • Difficultés d'accéder aux porte-greffes, ainsi qu'au matériel de semis et de récolte.
  • Coûts d'établissement élevés.
  • Difficulté de convertir la terre à une autre culture après le saule.

Résidus de culture

  • Les résidus de culture ont leur place, mais posent des difficultés aux points de vue de la durabilité, de la logistique et du coût; le compactage du sol, le piétinement et la qualité de la biomasse posent des problèmes.
  • On pourrait augmenter l'enlèvement des résidus en utilisant des cultures-abris, d'autres méthodes biologiques d'amendement du sol, etc.

Graminées vivaces :

  • Les pesticides à emploi limité homologués ne sont pas encore disponibles.
  • Meilleure compréhension du désherbage à tous les stades, en particulier pour les graminées en postlevée (graminées vivaces C3).
  • Hybrides de miscanthus et méthodes de multiplication qui réduisent les coûts, réduisent la variabilité de l'établissement et améliorent la diversité génétique.
  • Établissement, récolte et rendement du miscanthus et du panic raide dans des sols froids et mal drainés.
  • Utilisation optimale des cultures-abris.
  • Combinaison optimale de polycultures et de rendements.
  • Utilisation des graminées vivaces dans les rotations à long terme.
  • Aspects techniques de l'entreposage de matières non densifiées.
  • Incidence du moment de la récolte sur l'humidité, le rendement et la survie en hiver.
  • Surveillance de la sensibilité des cultures aux maladies et aux insectes.
  • Effet sur d'autres utilisations.
  • Marchés fiables.

Biomasse ligneuse à courte rotation :

  • Évaluation du cycle végétatif (en cours).
  • Marchés fiables.

Résidus de culture :

  • Quel est le pourcentage qui peut être enlevé de façon pratique et durable, compte tenu de la nécessité de conserver la matière organique et les nutriments du sol, d'assurer une protection contre l'érosion, de maintenir la productivité à long terme des terres et d'atteindre la rentabilité?

Introduction et contexte

Le Forum agronomique a été organisé par le comité directeur du Projet d'exploitation commerciale de la biomasse agricole pour la production d'énergie par combustion. Ce projet a pour but de coordonner l'analyse visant à évaluer la faisabilité d'exploiter commercialement la biomasse agricole destinée à la production d'énergie par combustion en Ontario et, si possible, de mettre en place les bases de cette industrie. Le comité directeur est coprésidé par le ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario (MAAARO) et par l'Ontario Power Generation (OPG).

Selon les priorités du Plan d'action de l'Ontario contre le changement climatique, l'OPG étudie les possibilités de convertir les centrales au charbon en centrales alimentées entièrement au gaz naturel ou au gaz naturel et biocombustible, dont les granulés de bois et la biomasse agricole. L'industrie du ciment, certaines exploitations agricoles (p. ex., serriculture) et d'autres secteurs qui utilisent actuellement le charbon ou le gaz naturel sont également à la recherche de sources d'énergie renouvelable afin d'atténuer les émissions de gaz à effet de serre.

Le secteur agricole de l'Ontario s'intéresse de plus en plus aux chaînes de valeur et aux modèles de gestion associés à l'utilisation de la biomasse agricole pour la production d'énergie. Par conséquent, il devient nécessaire de coordonner et d'orienter les démarches des secteurs agricole et rural et celles des chercheurs et des principaux partenaires de ces initiatives afin de valider les perspectives à long terme associées à ce débouché commercial, sur les plans de la faisabilité technique, de la viabilité économique et de la durabilité environnementale.

Le comité directeur dispose de trois groupes de travail composés de représentants œuvrant à l'avant-garde de cette industrie émergente, soit le Groupe de travail sur l'analyse de rentabilité, le Groupe de travail technique et le Groupe de travail sur la durabilité environnementale. Les membres de ces groupes sont appelés à partager leurs compétences et à communiquer leurs connaissances au comité directeur. Dirigé par René Van Acker, de l'Université de Guelph, le Groupe de travail technique est chargé de se pencher sur les enjeux de la biomasse agricole liés à la dimension agronomique, aux infrastructures et à la combustion. C'est ce groupe de travail qui a organisé le Forum agronomique.

Objectif du Forum agronomique

Le Forum agronomique avait pour objectif de réunir des chercheurs, des agriculteurs, des entrepreneurs et d'autres intervenants de l'Ontario afin de promouvoir des échanges concernant les recherches et les activités commerciales liées à l'agronomie axée sur la biomasse agricole. Il visait à soutenir les efforts du Groupe de travail technique pour comprendre les connaissances actuelles sur la biomasse agricole et à fournir une occasion de transférer le savoir et d'acquérir des connaissances auprès d'un vaste groupe d'intervenants de toute la province.

Les conférenciers étaient invités à fournir de l'information pratique sur la production de biomasse (tant sur les cultures énergétiques que sur les résidus agricoles), ainsi qu'à faire un examen critique du savoir actuel et des connaissances qu'il nous reste à acquérir pour évaluer la faisabilité de la culture et de la récolte de la biomasse agricole. On demandait aussi aux participants d'échanger de l'information et d'aider à repérer les éventuelles lacunes qu'il faudra combler lorsque le comité directeur coordonnera l'analyse du potentiel de commercialisation de la biomasse agricole pour la production d'énergie par combustion en Ontario.

Participants

Les personnes inscrites au Forum étaient au nombre de 175. Une centaine d'entre elles se sont présentées à l'Arboretum Centre, à l'Université de Guelph. De plus, 60 personnes ont visionné les conférences par webémission sur leur propre ordinateur et 15 autres l'ont fait à partir de lieux de rencontre reliés par satellite (Thessalon, Sturgeon Falls, Ridgetown et Kemptville).

Un vaste groupe de personnes, la plupart de l'Ontario, ont donc pris part au Forum : des chercheurs d'université, des producteurs agricoles, des représentants d'organismes de l'industrie agricole, des experts-conseils, des transformateurs de biomasse, des utilisateurs finaux potentiels de biomasse, des membres du personnel d'établissements financiers et des fonctionnaires (gouvernements fédéral, provincial et municipal). Quelques personnes ont participé par webémission à partir d'autres provinces.

Présentations et points saillants du Forum

Veuillez noter que l'ensemble complet des présentations des conférenciers est accessible ici (en anglais seulement).

Voici les points saillants de chaque présentation et un résumé des commentaires reçus de la part des participants au Forum.

Groupe d'experts sur les graminées vivaces : miscanthus, panic raide, polycultures – Culture, récolte, entreposage, durabilité

Dean Tiessen, New Energy Farms - Miscanthus

Monsieur Tiessen est fondateur de la société New Energy Farms Ltd. et produit des cultures énergétiques spécialisées depuis plus de quatre ans. Il a d'abord commencé par chercher une solution économique à long terme pour la production de l'énergie nécessaire aux cultures légumières en serre de Pyramid Farm à Leamington, en Ontario. New Energy Farms, qui a maintenant des bureaux au R.-U., aux É.-U. et au Canada, se concentre sur l'élaboration de solutions à long terme avec les matières biologiques durables pour diverses utilisations finales. La société utilise non seulement le miscanthus, mais aussi de nombreuses autres espèces vivaces productrices de biomasse, telles que la canne à énergie, le panic raide, l'herbe à éléphant et des cultures ligneuses (p. ex., le saule), ainsi que des cultures annuelles comme le sorgho.

  • Le miscanthus possède de nombreuses caractéristiques utiles, p. ex., il nécessite peu d'intrants (engrais, produits de protection des cultures), produit des rendements et revenus élevés, attire peu de ravageurs, offre un bilan énergétique positif, contribue à la biodiversité, à l'atténuation de l'érosion du sol et au stockage du carbone (1 à 1,18 tonne par acre, par année), nécessite du matériel de récolte ordinaire, produit des rendements durables sur une période allant jusqu'à 20 ans, permet une utilisation efficiente de l'eau, offre des possibilités de développement d'une chaîne de valeur complète de la ferme à l'utilisateur final, peut être cultivé dans n'importe quelle région de l'Ontario (différentes variétés sont disponibles).
  • Les coûts d'établissement vont de 340 $ à 480 $ l'acre; les coûts de préparation de la terre sont d'environ 150 $ l'acre.
  • Rendements plus élevés dans de bons sols; dans différentes régions géographiques, on enregistre des rendements allant de 8 à 26 tonnes sèches l'acre; à la troisième année, les cultures de Leamington donnent de 21 à 25 tonnes sèches l'acre.
  • Les sols plus lourds conviennent mieux au miscanthus.
  • Le semis se fait actuellement à partir de rhizomes, mais les chercheurs travaillent à mettre au point des variétés à ensemencer.
  • Il y a actuellement assez de plants de fondation (rhizomes) pour semer 80 000 acres en Ontario; New Energy Farms possède des sites de fondation dans toute la province.
  • Récolte à la fin de l'hiver/au printemps; 15 à 20 % d'humidité.
  • Entreposage en balles recouvertes de polyéthylène pour les protéger des précipitations, selon l'utilisation finale.
  • La valeur énergétique de base est de 16,9 millions de BTU par tonne de matière sèche (17,9 gigajoules par tonne).
  • La valeur des crédits de contrepartie de la fixation du carbone sur le marché volontaire se situe actuellement à environ 12 $ l'unité en Ontario; dans l'UE, elle est de 14 euros. Des recherches s'imposent pour confirmer cette information.
  • Le miscanthus peut être cultivé en Ontario, mais la nécessité de développer le marché et de déterminer le prix que le marché sera disposé à payer constitue un obstacle important.
Don Nott, Nott Farms – Panic raide

Nott Farms est une exploitation agricole d'une superficie de 2800 acres près de Clinton, en Ontario. M. Nott est agriculteur depuis 1967. Avec son épouse et sa famille, il dirige une installation de traitement des grains toute l'année. Dans ses « temps libres », il s'adonne à la culture du panic raide sur 345 acres.

  • Le panic raide est la culture qui pose le moins de risque pour un agriculteur. Cette graminée possède une excellente tolérance aux températures et aux précipitations extrêmes, n'est pas sensible à la moisissure ni aux champignons, supplante les mauvaises herbes, ne se gâte pas dans le champ (une fois fauchée), nécessite du matériel agricole standard (ramasseuse-presse, récolteuse, faucheuse à disques), est neutre en carbone, ne pose pas de danger pour la faune, prévient l'érosion, améliore la structure du sol et peut être cultivée sur une terre peu productive et un terrain vallonné.
  • Le panic raide aime les sols légers et raisonnablement bien drainés; les sols humides ne lui conviennent pas, mais il s'accommode bien des drains.
  • L'établissement de la culture nécessite 9 ou 10 livres de semences l'acre.
  • Dans le comté de Huron, la variété Cave-in-Rock est recommandée. La première année, on peut semer avec une culture-abri (p. ex., de l'avoine ou du blé) comme moyen de lutter contre les mauvaises herbes et de tirer un revenu de la superficie. Aucun engrais la première année (cela stimulerait les mauvaises herbes).
  • Dans la deuxième année, le désherbage et la fertilisation sont recommandés (40 livres d'azote et de potasse à l'acre); potentiel de rendement de 50 %.
  • La troisième année, la fertilisation est facultative et aucun herbicide n'est requis. Le rendement est de 4 à 4,5 tonnes sèches l'acre dans un sol capable de produire des rendements normaux de maïs, de soya et de blé.
  • À la coupe, on laisse 4 ou 5 pouces de chaume vers la fin de l'automne et la récolte reste en andains dans le champ pendant l'hiver pour que les nutriments et les autres éléments pénètrent dans le sol.
  • On ramasse les andains en avril ou au début de mai; la récolte tardive permet de réduire les taux de chlore, de cendres, de phosphore et d'azote, ce qui donne une biomasse plus apte à la combustion; 7 ou 8 % d'humidité. Le chaume acéré détériore vite les pneus.
  • La récolte peut être stockée dans un lieu couvert, en balles enveloppées ou en meules de foin traditionnelles; si elle est mise en balles à l'état humide, elle ne réchauffera pas.
  • Les volumes disponibles sont encore inconnus.
Kurt Vanclief, Willowlee Sod Farm – Panic raide

Kurt Vanclief a fait ses débuts en agriculture en 1987, lorsqu'il a acheté sa première exploitation dans le comté de Prince Edward et s'est lancé dans la culture commerciale. En 1999, lui et son épouse ont établi une gazonnière, Willowlee Sod, tout en poursuivant la culture commerciale. Willowlee Sod Farms a rapidement pris de l'expansion pendant ses 10 années d'activité et la famille l'a diversifiée en offrant des services d'aménagement de paysage et de déneigement, en plus de continuer son travail dans le domaine de la biomasse.

  • Les possibilités de produire et de consommer la biomasse dans la collectivité sont intéressantes.
  • Culture de 70 acres établie en 2006 :
    • Première année : semis direct de Cave-in-Rock avec une John Deere 750, sans culture-abri, semis vers la fin de mai, mauvaises herbes abondantes;
    • Deuxième année : récolte et mise en balles au printemps (1,5 tonne l'acre);
    • Troisième année : épandage à la volée d'un mélange d'urée et de potasse, aucun désherbage car la menace des mauvaises herbes était pratiquement absente. Andainage à la mi-mars, récolte faite avec une récolteuse-hacheuse et entreposage en sacs « Ag-Bag » (3 tonnes l'acre);
    • Quatrième année : fertilisation à l'urée, application d'azote de 0 à 200 lb l'acre, pulvérisations localisées contre les pissenlits, andainage en janvier 2010.
  • Établissement de la culture sur 46 acres en 2009 :
    • Semis direct avec de l'orge comme culture-abri;
    • Aucun engrais utilisé.
  • Construction d'une usine de granulés à petite échelle.
  • Défis à relever : concilier une production efficiente et les besoins en capital, réduire au minimum les coûts d'entreposage, obtenir un prix adéquat sur le marché, coût de renonciation important à cause de la longue période d'établissement (problème de trésorerie), incorporer d'autres types de biomasse tout en maintenant la qualité, diversifier les marchés en cherchant d'autres débouchés que la production de chaleur.
  • Défis à relever pour l'industrie : établir un réseau de membres de l'industrie, assurer la stabilité du marché pour maintenir la qualité du produit, mettre au point des générateurs d'air chaud qui inspirent confiance aux utilisateurs finaux, offrir un système qui encourage la conversion des centrales à combustibles fossiles, acquérir plus de connaissances sur la combustion et les émissions, réduire les coûts de transport et d'entreposage.
Bryan Gilvesy, Norfolk Alternative Land Use Services (ALUS) – Polycultures prairiales

Bryan Gilvesy est diplômé de la Richard Ivey School of Business, à l'Université Western Ontario. Il est propriétaire de Y U Ranch et président du projet pilote de Norfolk County Alternative Lands Use Services (ALUS). Dans son ranch, situé dans le comté de Norfolk, M. Gilvesy produit du bœuf certifié par l'organisme Local Food Plus et fait affaire directement avec les consommateurs du Sud de l'Ontario. Le projet pilot de Norfolk ALUS est un nouveau programme novateur qui considère les agriculteurs comme d'importants fournisseurs de solutions environnementales.

  • ALUS paie aux agriculteurs qui produisent des polycultures des primes de biodiversité de 150 $ l'acre (p. ex., pour la préservation d'habitats d'espèces en voie de disparition comme le blaireau et le goglu des prés).
  • Il peut y avoir jusqu'à 52 espèces de graminées différentes; grande diversité.
  • Pour M. Gilvesy, son métier consiste à « récolter de l'énergie solaire ».
  • Les racines assurent le stockage du carbone et fixent l'azote; possibilité d'obtenir un bilan de carbone négatif (c.-à-d. une occasion de recevoir des crédits de carbone).
  • Semis en rangs de 15 pouces pour permettre le remplissage.
  • Les graminées qui poussent en touffes, une gamme de fleurs, p. ex., le silfe, la laitue scariole (toutes deux des plantes qui atteignent 10 pieds de hauteur) et l'échinacée ajoutent de la densité d'énergie.
  • Selon la coopérative Show Me Energy du Missouri, il est possible d'obtenir de 6000 à 7000 BTU/lb avec des graminées seulement et environ 8000 BTU/lb avec un mélange de graminées et de fleurs.
  • Les polycultures réussissent mieux la 20e année (longue durée); on trouve à Walpole Island des peuplements de 1000 ans.
  • Les graminées poussent bien sous des températures élevées et tolèrent la sécheresse.
  • Vu que les semences sont pelucheuses (comme du duvet), on utilise un semoir spécial (semoir pour semis direct avec une trémie supplémentaire pour les semences pelucheuses et une autre trémie pour contenir les semences qui s'écoulent).
  • La levée a lieu vers la fin mai (semer juste avant que la température atteigne 30 °C); cela aide à réduire la concurrence avec les mauvaises herbes.
  • On ne connaît pas les rendements avec certitude; certains comptes rendus les situent entre 4 et 8 tonnes l'acre.
  • Entre autres défis à relever, on doit mieux comprendre : le carbone du sol, l'utilisation des légumineuses pour fixer l'azote, la combinaison de polycultures que les fabricants de granulés demanderont (c.-à-d. normalisation) et ce qui permettra de maximiser le rendement, la manière d'éviter l'invasion des espèces d'hiver, si les graminées prairiales peuvent ou non faire partie d'une rotation à long terme (pour profiter du carbone qui s'accumule dans le sol) et les rendements que l'on peut espérer.
Bill Deen, département de l'agriculture végétale, Université de Guelph – Vue d'ensemble des graminées vivaces

Bill Deen est professeur agrégé au département de l'agriculture végétale, à l'Université de Guelph. Ses compétences touchent l'agronomie, la physiologie et le fonctionnement des agroécosystèmes dans les cultures de grande production. Ces dernières années, il a mené des essais pour examiner la productivité, la qualité du sol et le cycle du carbone et des nutriments dans les cultures bioénergétiques.

  • La situation se dessine peu à peu, mais certains aspects ne sont pas encore clairs; nul besoin d'attendre d'avoir plus de certitude pour continuer.
  • Des recherches ont été effectuées ou sont en cours pour comparer différentes variétés de graminées vivaces, comparer la biomasse herbacée à la biomasse ligneuse (peuplier et saule), comprendre les principes d'agronomie relatifs aux herbes hautes prairiales, réaliser des évaluations du cycle végétatif, prédire la disponibilité de la biomasse, entreprendre des comparaisons entre le miscanthus et le panic raide, comparer 26 génotypes de miscanthus, évaluer la tolérance au froid et mettre au point des moyens de lutte contre les mauvaises herbes.
  • Ce que nous savons au sujet des graminées vivaces pour la production de biomasse :
    • Les cultures énergétiques ont plus de potentiel que les résidus agricoles;
    • Les résidus posent des contraintes notables sur le plan technique et au point de vue de la durabilité;
    • Des variétés adaptées au Sud-Ouest de l'Ontario sont offertes et présentent une tolérance raisonnable à l'hiver, y compris la résistance à la verse;
    • On connaît des méthodes de semis adaptées au panic raide;
    • On acquiert de plus en plus d'expérience dans la plantation en motte du miscanthus, mais de l'incertitude subsiste;
    • On possède des connaissances sur le désherbage de prélevée pour les graminées adventices et les mauvaises herbes à feuilles larges, de même que sur le désherbage de postlevée pour les mauvaises herbes à feuilles larges;
    • De l'azote est nécessaire pour maintenir l'état d'ameublissement du sol;
    • Rendement, humidité, teneur en nutriments, taux d'élimination des nutriments pour le panic raide et le miscanthus d'automne et de printemps;
    • Les rendements du miscanthus sont de 16,5 à 19,5 tonnes sèches l'hectare pour Nagara sp., récolté à l'automne, et de 10 tonnes sèches l'hectare pour le panic raide (30 % de réduction lorsqu'il est ramassé à l'état sec au printemps);
    • Côtés techniques de la récolte et de l'entreposage;
    • Techniques d'éradication du miscanthus et du panic raide;
    • Faible pouvoir envahissant du miscanthus (M. sinensis et M. sacchariflorus) et du panic raide;
    • Effets sur le carbone/la qualité du sol.
  • Ce que nous ne savons pas :
    • Homologation d'herbicides à emploi limité;
    • Désherbage de postlevée contre les graminées adventices, en particulier les graminées vivaces C3;
    • Transition à partir d'un gazon ou d'un pâturage : faut-il entreprendre une campagne agricole?
    • Les méthodes de multiplication du miscanthus qui réduisent le coût et la variabilité de l'établissement du peuplement;
    • Effet de la catégorie de terrain et des unités thermiques de croissance sur le rendement (en particulier celui du miscanthus);
    • Établissement, récolte et rendement du miscanthus et du panic raide dans des sols froids et mal drainés;
    • Aspects techniques de l'entreposage de matières non densifiées (Don Nott y travaille);
    • Autres usages – litière de bétail, aliments pour bétail, digestion anaérobie (les producteurs ont besoin d'options);
    • Incidence du moment de la récolte sur l'humidité, le rendement et la survie en hiver;
    • Polycultures (tous les travaux en cours portent sur les monocultures);
    • Élaboration de variétés/amélioration de la diversité génétique du miscanthus;
    • Sensibilité aux maladies et aux insectes;
    • Nécessité d'organiser des démonstrations de combustion : réunir des données, essayer une gamme de matières;
    • Options de financement offertes (récolte au printemps de la quatrième année, suivie par la combustion);
    • Élaboration de politiques/programmes – pour donner le coup d'envoi à la biomasse, il faut des incitatifs comme ceux qui sont offerts pour l'énergie solaire et d'autres technologies.

Biomasse ligneuse à courte rotation – Culture, récolte, entreposage, durabilité

Naresh Thevathasan, école des sciences de l'environnement, Université de Guelph

Monsieur Thevathasan est chef de la recherche et du développement en agroforesterie et professeur auxiliaire à l'école des sciences de l'environnement, à l'Université de Guelph. Il dirige en Inde le projet Formation à distance en technologie des semences, financé par l'Agence canadienne de développement international, et gère également un autre projet financé par l'ACDI au Ghana, en Afrique occidentale, sur les pratiques d'agroforesterie visant à améliorer les moyens de subsistance dans les milieux à faibles ressources.

  • L'Université de Guelph dispose d'une saulaie d'environ 55 acres.
  • Il y a 170 000 hectares de terres agricoles peu productives et dégradées à planter dans un rayon de 100 km autour des comtés de Niagara et d'Essex; on ne cible pas les terres agricoles de premier ordre.
  • Le rayon de 100 km est considéré comme la « zone de culture économique ».
  • Le choix du matériel pour réduire au minimum les émissions de carbone est important : la planteuse automatique suédoise est jugée préférable, car elle coupe les plançons en segments de 25 cm et les enfonce dans le sol.
  • Des essais sont en cours sur des sites d'agroforesterie et de monoculture.
  • La préparation du sol devrait commencer l'année précédant les semis; un désherbage de postlevée est requis pour obtenir un bon établissement. Aucun herbicide après la deuxième année.
  • Des clones hybrides sont utilisés; 15 000 tiges l'hectare.
  • Le recépage a pour résultat un rendement de plus de 40 000 tiges l'hectare.
  • Fertilisation tous les trois ans.
  • On laisse pousser pendant trois ans avant la première récolte; sept cycles sont possibles avant de replanter.
  • Rendement de la première récolte : 6 tonnes sèches par hectare, par année.
  • On utilise la première récolteuse-presse à balles de saule au Canada : le « Biobaler » Anderson, qui provient du Québec, est tiré par un tracteur Fendt.
  • On laisse sécher au champ pendant l'hiver; en mai, les balles contiennent environ 12 à 16 % d'humidité.
  • De la biomasse a été transformée en granulés par Remasco à Kingsville, en Ontario, et utilisée pour chauffer des serres.
  • On fait le suivi de tous les gaz à effet de serre associés à la production de biomasse de saule; pas d'émissions nettes de carbone à la ferme.
  • La couverture de feuilles mortes est une méthode efficace pour la succession des cycles nutritifs.
  • Défis à relever : désherbage la première année seulement, aucun approvisionnement commercial de porte-greffes, disponibilité des planteuses et des récolteuses, nécessité d'établir un modèle de gestion et de mettre au point des technologies de conversion.
  • Le peuplier a un coût d'établissement élevé, mais peut pousser sur des terres très peu productives.
  • Pour ramener la terre à une autre rotation agricole, des agriculteurs (p. ex., au Chili) utilisent du glyphosate pour tuer la culture; les saules se décomposent ensuite pendant les six ou sept années suivantes.

Résidus agricoles – Cultures, logistique de la récolte, durabilité du sol

Ian McDonald, coordonnateur de la recherche appliquée, grandes cultures, MAAARO

Ian McDonald est responsable de la coordination des recherches et des démonstrations à la ferme, à l'Unité des grandes cultures de la Direction du développement de l'agriculture, au MAAARO. Quelques-unes de ses fonctions consistent à s'occuper d'examens scientifiques, d'élaboration de protocoles et de projets, et d'analyse et de communication de données. M. McDonald étudie des cultures et des matières biologiques d'origine agricole pour découvrir des débouchés intéressants dans la nouvelle bioéconomie, y compris les types, l'agronomie, l'économie et les avantages pour l'environnement.

  • Les résidus de culture comprennent les tiges de maïs, les épis de maïs, le chaume de soya, la paille céréalière.
  • Cela représente seulement une petite partie de la biomasse agricole totale disponible en Ontario.
  • Le volume théorique en millions de tonnes se situe à 5,37 pour le maïs, à 2,12 pour le soya, à 2,24 pour le blé et à 5,16 pour les fourrages, ce qui donne un total de 14,9.
  • Les volumes dont on peut disposer de manière pratique et durable sont nettement inférieurs.
  • Il y a des préoccupations concernant le compactage du sol, le piétinement, le cycle des éléments nutritifs, la courte période propice à la récolte, étant donné les autres exigences des cultures et les conditions météorologiques, la main-d'œuvre, les modifications du matériel pour ramasser les résidus (du nouveau matériel est en cours d'élaboration), la contamination par le sol et les pierres, l'entreposage et les usages concurrents.
  • Les épis de maïs peuvent être ramassés facilement pendant la récolte.
  • Le prix de vente au seuil de rentabilité se situe entre 58 $ et 69 $ la tonne.
  • Les usages concurrents comprennent la litière pour le bétail, les champignons, le paillis végétal, les usages industriels.
  • La durabilité est fondée sur la matière organique du sol, la protection contre l'érosion du sol, le remplacement des nutriments et la productivité à long terme de la terre.
  • Le blé d'hiver produit 1,6 fois plus de biomasse sous la terre qu'en surface.
  • La quantité minimale nécessaire pour justifier financièrement la récolte est de 500 kg l'hectare par an.
  • Pour accroître la quantité de résidus, on peut augmenter la complexité de la rotation, ajouter des cultures-abris ou d'autres amendements organiques comme du fumier, des biosolides, du compost ou du digestat de biogaz.
  • Il faut effectuer des recherches concernant la productivité à long terme de la terre, la quantité qui peut être enlevée de façon durable, le coût véritable et l'incidence de l'enlèvement des matières sur les rendements de culture subséquents.
  • Voir le rapport intitulé « Availability of Agricultural Biomass for Heat and Energy Production in Ontario » (Hilla Kludze, Bill Deen et al, Université de Guelph).

Débouchés relatifs à la biomasse agricole dans le Nord de l'Ontario

John Rowsell, chef des stations de recherche du Nord, Université de Guelph

John Rowsell habite le Nord de l'Ontario depuis 32 ans. Titulaire d'une maîtrise de l'Université de Guelph, il a d'abord été chargé de cours en science du sol au Collège de technologie agricole de New Liskeard, pour devenir plus tard agronome responsable de l'administration des stations de recherche de New Liskeard et d'Emo. Le Nord de l'Ontario est un territoire immense, une terre vaste et magnifique dont il accepte humblement d'être le serviteur.

  • On trouve de vastes gisements calcaires et ceintures d'argile dans le Nord de l'Ontario.
  • Il y a à l'Inventaire des terres du Canada 4,4 millions d'acres de sols de catégories 2 et 4, qui conviennent à la culture, y compris à la production de biomasse : 9,3 % des terres de catégorie 2, 50,4 % des terres de catégorie 3 et 67,8 % des terres de catégorie 4 de l'Ontario.
  • Il y a 2,2 millions d'acres de sols qui sont limités par le climat (p. ex., on ne peut pas y cultiver de tomates de plein champ), mais qui conviennent au canola et aux graminées fourragères, et qui sont en fait meilleurs que dans le comté d'Essex.
  • La ceinture d'argile lacustre exempte de pierres a des sols assez bien drainés.
  • La région du lac Abitibi est constituée de terres agricoles au Québec et de terres forestières en Ontario. Le Québec s'occupe activement du développement agricole, mais pas l'Ontario. La question relève de la politique, plutôt que du sol ou du climat.
  • Seulement 2 % de la Grande enclave argileuse (région de Cochrane) sont consacrés à l'agriculture; 80 à 100 jours sans gel; 2100 à 2700 unités thermiques de croissance.
  • Les fourrages, les céréales de printemps et le canola dominent, tandis que le maïs à ensilage, le soya et le blé d'hiver sont en hausse. Les agriculteurs produisent des variétés plus précoces qui sont bien adaptées au Nord.
  • On travaille avec l'alpiste roseau, le panic raide et la paille de céréales de printemps pour la production de biomasse.
  • Le panic raide a tendance à être très feuillu; on n'obtient pas autant de tiges que dans le Sud (la tige étant la partie nécessaire à la production d'énergie).
  • Usage concurrent : l'industrie minière utilise de la paille pour la remise en état des terrains.
  • Le canola non alimentaire pourrait être utilisé pour la production d'énergie. Sa teneur énergétique de 28 mégajoules le kilogramme est élevée (comparativement à 18 MJ/kg pour le bois et à 32 MJ/kg pour le charbon). Mis à l'essai au Centre de la technologie de l'énergie de CANMET, Ressources naturelles Canada. Brûlage sans résidu.

Discussion et commentaires des participants

Les participants au Forum ont été invités à compléter les renseignements transmis par les conférenciers en faisant part de leurs points de vue sur l'état des connaissances actuel et sur les lacunes à combler concernant l'agronomie axée sur la biomasse agricole. Voici un résumé de leurs commentaires sur l'agronomie de la biomasse et d'autres sujets connexes.

Nos connaissances actuelles

Les lacunes que nous devons combler

  • Nécessité du désherbage de prélevée contre les graminées adventices et les mauvaises herbes à feuilles larges, surtout sur les terres peu productives.
  • Il existe des techniques de récolte éprouvées.
  • La fertilisation peut se révéler nécessaire la première année, en particulier dans les sols peu productifs.
  • Des options d'entreposage sont connues et disponibles.
  • Les cultures énergétiques vivaces ont des avantages agronomiques, économiques et environnementaux par rapport aux cultures énergétiques annuelles.
  • Les cultures annuelles jouent un rôle.
  • Les cultures énergétiques offrent plus de potentiel que les résidus agricoles en raison de leur durabilité et des calendriers de récolte.
  • Le délai de trois ans ou plus qui s'écoule entre l'ensemencement ou la plantation des rhizomes et la vente de la culture pose d'importants problèmes de trésorerie.
  • La notion d'acheter du carburant de production locale pourrait frapper l'imagination du public, comme les aliments de production locale.
  • Des recherches sont en cours sur l'aulne rugueux à Algoma; cette plante pourrait avoir un meilleur potentiel dans le Nord.
  • Nécessité de chercher au-delà du panic raide et du miscanthus; d'autres plantes offrent un potentiel égal ou supérieur.
  • L'éthanol cellulosique vaut également la peine d'être étudié, quoique l'expérience canadienne soit limitée.
  • Effet des aptitudes agricoles du sol et des unités thermiques de croissance sur les rendements; on doit travailler davantage à utiliser les sols qui ont une capacité moindre.
  • Accès à des herbicides homologués.
  • Sensibilité aux ravageurs et aux maladies.
  • Davantage de recherches sur les polycultures et les combinaisons optimales de plantes, l'utilisation de cultures-abris, la sélection axée sur de faibles taux de chlore et de potassium.
  • Davantage d'études sur l'enlèvement des résidus de culture.
  • Potentiel d'utilisation de non-graminées, p. ex., le canola ou d'autres plantes oléagineuses comme cultures énergétiques.
  • Méthodes de multiplication du miscanthus; les agriculteurs ne connaissent pas les techniques de séparation et de transplantation des rhizomes.
  • Développement de marché (utilisations finales); nécessité d'examiner les systèmes de chauffage utilisés en Scandinavie et ailleurs en Europe.
  • Analyse économique de la chaîne de valeur; rendement des investissements; comment couvrir les coûts jusqu'à la première récolte; l'actuel tarif de rachat garanti n'est pas assez élevé pour promouvoir l'établissement.
  • Appareils de combustion éprouvés.
  • Comparaison du rendement de combustion avec d'autres technologies d'énergie renouvelable (GJ/tonne et $/GJ); comparaison de la production d'énergie décentralisée et centralisée.
  • Comment réaliser un approvisionnement toute l'année, compte tenu de la saisonnalité de la récolte et de l'utilisation (chaleur).
  • Quelle norme de combustible doit être respectée?
  • Aura-t-on le soutien de la politique publique?
  • Acceptation sociale (aliments contre combustible).
  • La production de cultures énergétiques devrait-elle être orientée vers des régions géographiques particulières?
  • Davantage de recherches sur d'autres utilisations à grande valeur pour la biomasse, p. ex., biomatériaux.
  • Utilisation future de la biomasse par l'OPG dans les centrales du Sud de l'Ontario.
  • Densification économique (cubes, granulés, gaufres, rondelles) pour répondre aux besoins des utilisateurs finaux.
  • Évaluation du cycle végétatif, y compris la comparaison des graminées vivaces avec la biomasse forestière.
  • Incidence de la culture énergétique sur l'eau souterraine et l'eau de surface.
  • Potentiel de certification biologique.
  • Recherche sur le stockage du carbone.

 

Conclusions tirées du Forum

La base de connaissances augmente rapidement en ce qui concerne les enjeux principaux de la production et de la récolte de la biomasse agricole. Les agriculteurs peuvent régler et règlent des difficultés agronomiques dans ce domaine. La production de biomasse ne pose qu'un faible risque, mais il faut définir le marché avec certitude pour que les agriculteurs saisissent ce nouveau débouché.

Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca
Auteur : Le personnel du MAAARO
Date de création : 17 août 2011
Dernière révision : 17 août 2011