Enjeux de la filière thermique du Miscanthus : évaluation de l’effet d’une culture de Miscanthus × giganteus et de la valorisation agronomique de ses cendres, sur la qualité du sol

par Claire Brami

Thèse de doctorat en Sciences agronomiques

Sous la direction de Safya Menasseri et de Guénola Peres.

Soutenue le 14-12-2020

à Rennes, Agrocampus Ouest , dans le cadre de École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes) , en partenariat avec Unité mixte de recherche sol-agronomie-spatialisation (laboratoire) .

Les rapporteurs étaient Sabine Houot, Manuel Blouin.


  • Résumé

    Dans un contexte de développement des cultures énergétiques dont fait partie le Miscanthus × giganteus, et par conséquence, de production de cendre ayant le statut de déchet, les objectifs de cette thèse, qui s’inscrit dans le projet « Biomasse For the Future » (BFF, Projet ANR 11-BTBR-0006), étaient d’évaluer (1) la qualité du sol d’une culture de Miscanthus dans différents contextes de contamination et de marginalité et (2) l’effet de doses croissantes de cendre sur la qualité du sol. Des études au terrain et au laboratoire ont été réalisées, et une approche multicritère a été développée, par l’analyse de paramètres chimiques, physiques et biologiques. Sur sites marginaux, l’effet de la culture de Miscanthus sur la qualité du sol apparaît être site dépendant, liée aux propriétésdu sol (texture), à la contamination (ETM) ainsi qu’à l’historique du site. Sur site agricole, si la qualité du sol sous culture de Miscanthus apparaît moins bonne que celle sous une culture de blé, elle reste cependant conforme aux références. Au laboratoire, l’application de cendre n’induit pas d’effet délétère sur la survie, la biomasse et la reproduction d’Aporrectodea caliginosa, mais un comportement d’évitement est enregistré sous le traitement 50 t/ha. Sur une parcelle de blé, la cendre permet d’augmenter les teneurs en P2O5 Olsen et K2O échangeable du sol sans effets négatifs sur les autres indicateurs étudiés. Ces travaux mettent en évidence l’effet hétérogène de la culture du Miscanthus sur la qualité du sol ainsi que l’intérêt de la valorisation de ses cendres.

  • Titre traduit

    Miscanthus thermal chain challenges : Assessment of the impact of M. x giganteus cultivation and agricultural application of ash on soil quality


  • Résumé

    In the context of the development of energy crops, of which Miscanthus is a part, and consequently the production of ash with waste status, the objectives of this study, which take place within the Biomass For the Future project (BFF, Project ANR 11-BTBR-0006), were (1) to assess the soil quality of a Miscanthus × giganteus crop in different contamination and marginality contexts and (2) to evaluate the effect of Miscanthus ash, resulting from the thermal combustion process, on soil quality in an agricultural context to determine if it can be sustainably spread as a soil amendment. A multi-criteria approach was developed, through the analysis of chemical, physical and biological soilproperties, with the evaluation of earthwormcommunities as a key biological indicator. The effect of Miscanthus crop on soil quality was site-dependent and related to soil properties (texture), contamination (MTE) and the history of the site. M. x giganteus ash, had no effect on survival, biomass and reproduction of Aporrectodea caliginosa but a significant avoidance behaviour was recorded with the addition of 50 t/ha. In a wheat field, applied ash increased the levels of P2O5 Olsen and exchangeable K2O in the soil without observed negative effects for all studied indicators. This work highlights the heterogeneous effect of Miscanthus cultivation on soil quality as well as the value of using its ashes.



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