Les Dossiers de Micro & Macro – Les BRF et l’aggradation des sols

Les BRF (Bois Raméaux Fragmentés) sont-il une énième déclinaison du compost ou un paillage comme les autres ? Rien de tout cela ! Micro & Macro font le point sur cet acronyme étrange !

1 – Micro-bio : Définition et histoire des BRF

2 – Au Microscope : Fonctionnement des BRF

3 – Macrorama : Intérêts et inconvénients des BRF

4 – Envie d’agir ? Utiliser les BRF

5 – Bibliographie

6 – Pour citer ce document

 

 

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Que sont les BRF ?

BRF est l’acronyme pour « Bois Raméaux Fragmentés ». Ils sont constitués de broyat frais de rameaux et de petites branches vertes d’arbres ou d’arbustes, dont le diamètre n’excède pas 7 cm (notamment parce que les branches plus épaisses sont déjà utilisées commercialement comme bois de chauffe, en Afrique par exemple).

Les expériences actuelles reposent sur l’utilisation de bois dormant (récupéré en automne et en hiver) d’essences d’arbres feuillus (du groupe des Angiospermes : chênes, chataigniers, hêtres, etc…) bien qu’on puisse éventuellement y incorporer jusqu’à 20% d’essences d’arbres résineux (du groupe des Gymnospermes : sapins, épicéas, mélèzes, etc…)

La taille des fragments a une importance significative : le but étant de briser la protection de l’écorce et d’exposer les fibres internes à l’action des micro-organismes, le volume des fragments doit être compris entre 2 et 5 cm³ par fragment.

Les BRF ne doivent en aucun cas être considérés comme un amendement (qui viserait à nourrir les plantes) : leur composition chimique très particulière en font un outil d’aggradation (qui vise à créer du sol et donc à rendre un système durable : c’est ce qu’on appelle la pédogenèse).

 

Histoire des BRF

BRF Objet1Au début des années 70, Edgard Guay (alors adjoint au ministère des Terres et Forêts du Québec) visite une distillerie d’huile de pins. Il constata qu’une grande quantité de bois, une fois distillée, était stockée en tant que déchets. Un employé attira alors son attention vers un tas de copeaux à l’écart, où les cochons venaient se nourrir, et ou poussaient des fraisiers aux fruits 3 fois plus gros que d’ordinaire. Il fit alors analyser des échantillons qui révélèrent une bonne quantité de nutriments majeurs (sucres, oligo-éléments, lignine).

Après quelques tests peu convaincants sur son propre terrain (avec des écorces de pins), il recommença l’expérience chez Paul Emile Carlier, un céréalier cherchant à augmenter la quantité d’humus de son sol trop pauvre. À la lumière des techniques de compostage de surface développées aux États-Unis ainsi que de la méthode Jean Pain (technique particulière de compost de broussailles), ils utilisèrent cette fois-ci un broyat d’arbres feuillus déposé en paillis. En 90 jours le sol de l’agriculteur redevint vivant, souple et structuré avec de beaux agrégats. Des analyses plus fines révélèrent que le pH s’était équilibré vers la neutralité et que le taux d’humus était passé de 3 à 6% !

Par la suite des nombreux essais furent menés dans diverses fermes québécoises avec des résultats toujours très encourageants. C’est en 1982 que la recherche sur les BRF prit réellement son essor avec la rencontre de Gilles Lemieux, alors professeur à l’Université Laval du Québec, et d’Edgar Guay. Un comité de 12 chercheurs fût créé et se consacra dès lors pleinement au sujet : après de nombreuses expérimentations, notamment au Canada et en Afrique, leurs travaux aboutissent sur l’identification des mécanismes naturels en jeu (succession écologique et pédogenèse), sur une définition de la technologie des BRF ainsi que sur des recommandations d’utilisation.

 

 

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Fonctionnement des BRF

Du mécanisme de la pédogenèse aux BRF

Pour comprendre le fonctionnement des BRF, il faut d’abord comprendre pourquoi la pédogenèse (la création de sol) repose entièrement sur la présence de certaines humines, des molécules insolubles résistantes au lessivage. Comment et dans quelles conditions se forment-elles ?

Lorsqu’un organisme ou que certaines de ses parties meurent (comme les feuilles d’un arbre, l’arbre lui-même etc), celles-ci tombent sur le sol pour former une litière.

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D’abord considérée comme de la « matière organique fraîche » (MOF), cette matière organique va être partiellement transformée :

  • en partie par la minéralisation (notamment des sucres) et libère dans l’atmosphère et dans le sol des produits minéraux (eau, CO2, nitrates, ammoniaques, sels minéraux solubles).
  • en partie par l’humification (notamment de la cellulose et de la lignine), par l’intermédiaire de nombreux organismes, et deviennent les « matières humiques » (ou MH, l’humus au sens strict).

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Intéressons-nous à ces matières humiques, qu’on peut séparer en deux fractions  :

  • la fraction soluble : les acides créniques, les acides hymatomélaniques, les acides fulviques et les acides humiques.
  • la fraction insoluble : les humines (humines d’insolubilisation, humines résiduelles, humines microbiennes) qui représentent entre 50 et 70% de la partie organique du sol.

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Une fois produits, ces différents composés vont se lier plus ou moins bien et de façon plus ou moins durable aux argiles présentes dans le sol, mais seules les humines d’insolubilisation sont capables de créer avec elles des liaisons stables et durables : il s’agit donc des seuls composés qui vont participer à la constitution durable d’un sol, capable de résister au lessivage.

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Problème : toutes les litières ne peuvent pas créer d’humines d’insolubilisation. Cela tient à la composition chimique de la litière en question :  sous nos latitudes, seule la litière de forêts de feuillus (voir la succession écologique) est capable de créer ces humines particulières (et seulement si les bonnes conditions d’aérobiose, de pH et d’humidité sont réunies). L’analyse chimique de cette litière révèle la présence de cellulose, d’éléments minéraux solubles, de sucres, de polyphénols (tanins), de matières azotées (protéines, acides aminés) et de lignine.

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Cette composition particulière, c’est ce que cherchent à reproduire les BRF dont on comprend à présent très précisément la finalité : produire des humines d’insolubilisation et donc un humus stable.

C’est pour cela que les BRF sont principalement issus des arbres feuillus et plus précisément de leurs rameaux, qui contiennent en larges quantités de la cellulose, de l’hémicellulose, de la lignine, des protéines, des sucres, des acides aminés et des polyphénols. Ajoutons que cette matière, extrêmement riche, permet d’initier tout un réseau trophique (alimentaire), qui va transformer cette matière notamment en humines d’insolubilisation : ainsi, les BRF ne nourrissent pas directement les plantes, mais bien les organismes qui finiront par les nourrir, parce qu’ils sont capables, au passage, de créer du sol.

 

Des BRF à la pédogenèse

Que se passe-t-il lorsque les BRF sont épandus ?

Dans un premier temps, c’est la population fongique qui sera fortement stimulée. En effet, seuls les champignons, particulièrement les pourritures blanches (Basidiomycètes), sont capables de transformer totalement la lignine du bois (quelques bactéries et pourritures brunes sont cependant capables de la transformer partiellement).

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À cette forte stimulation fongique va s’associer l’augmentation de la faune consommatrice de champignons (acariens, collemboles,etc…). Ces derniers seront à leur tour les proies d’autres animaux carnivores (nématodes, araignées, mille-pattes, etc…).

Parallèlement il se produit d’autres phénomènes :

  • De nombreux animaux détritivores vont participer à la dégradation physique de la litière (collemboles, mille-pattes, limaces) ainsi qu’à sa dispersion dans le sol (vers de terre, larves de coléoptères). En augmentent la surface de contact de la matière organique fraîche avec le sol, ces animaux permettent une meilleure attaque de la lignine par les champignons.
  • De nombreuses espèces fongiques et animales (comme les vers de terre ou les limaces) sécrètent des “colles” biologiques (par exemple la glomaline des champignons) qui sont capables de lier les matières organiques peu dégradées à l’argile du sol.
  • Les excréments des espèces fongivores (très riches en bactéries) vont être minéralisés et libérer des nutriments pour les plantes.

Ainsi, l’utilisation de BRF apporte tous les éléments nécessaires à la mise en place d’un réseau trophique complexe de type forestier. Ce type de réseau doit sa résilience au fait que toute la fertilité issue de la matière organique fraîche transite à travers une très grande diversité d’espèces avant d’être restituée aux plantes.

L’ensemble de ces processus vont permettre de transformer progressivement la litière, jusqu’à ce qu’elle devienne des humines d’insolubilisation !

 

 

Les intérêts des BRF

Les intérêts de l’usage des BRF sont nombreux mais surtout, ils concernent autant le sol que les cultures tout en s’appuyant sur la biodiversité.

 

Concernant le sol et ses habitants :

  • Ils réengagent la fertilité naturelle en stimulant tous les organismes du sol.
  • ils enclenchent le processus de pédogenèse en créant un humus stable (riche en humines d’insolubilisation).
  • Ils protègent le sol de l’érosion par l’effet “paillis” tout en maintenant une activité biologique même à basse température (les champignons sont “actifs” jusqu’à -7°C).
  • Ils améliorent la structure et le pH du sol (effet tampon de l’humus).
  • Ils augmentent la fixation de carbone par le sol (en contrôlant la minéralisation des matières organiques fraîches).
  • Ils améliorent la réserve en eau du sol (par les capacités de rétention de l’humus notamment, de 20 fois son poids).

 

Concernant les cultures :

  • Ils entraînent une diminution des parasites et pathogènes (la diversité écologique comble toutes les niches et limite le développement excessif des nuisibles et des maladies).
  • Les expériences menées dans divers pays (en France on peut citer celle de Jacky Dupéty, un des pionnier du maraîchage sous BRF) révèlent souvent une augmentation des rendements à partir de la deuxième année ainsi qu’une amélioration de la vigueur des plantes (meilleure résistance au gel, meilleur système racinaire, amélioration de la qualité nutritionnelle).
  • Dans de nombreux cas, il a été constaté un bien meilleur contrôle des adventices bien que cela ne soit pas systématique.
  • Bien que nécessitant quelques adaptations, la technique des BRF est applicable sous toutes les latitudes. Ainsi, les essais menés au Sénégal, en Côte d’Ivoire et en République Dominicaine (en partenariat avec l’équipe de Gilles Lemieux) on souvent donné des résultats très encourageants.
  • Le transfert d’une partie de la fertilité vers la pédofaune ainsi que la vitesse relativement moyenne de dégradation des BRF permettent de se passer de tout amendement sur les zones cultivées pour une période pouvant aller jusqu’à 5 ans.

 

Les inconvénients des BRF

  • L’approvisionnement/Le broyage

La quantité de BRF à épandre est en moyenne de 300m³/hectare soit une épaisseur de 3cm environ (pour les sites humides, une épaisseur maximale d’1cm est recommandée).

Pour des petites surfaces, il suffit bien souvent de contacter les services d’élagage des mairies qui sont très contents de se défaire de ce qu’ils considèrent comme un déchet (attention cependant aux essences d’arbres fournies). Pour des surfaces plus importantes, la question de la ressource devient plus problématique car il ne s’agit nullement d’aller “piller” les forêts naturelles. Il faut alors plutôt envisager de créer la ressource : jardin-forêt, plantation de haies, agroforesterie, gestion de saules têtards…

Une fois la ressource obtenue, il s’agit également de broyer cette dernière. Le broyage doit s’effectuer rapidement après “récolte” (maximum deux mois en hiver et un mois en été), mais ce n’est pas tout : plus la matière broyée est fraîche, plus le BRF sera efficace. Si vous vous procurez un BRF déjà broyé, renseignez vous sur la date du broyage : il est conseillé de l’épandre dans les 48 à 72 heures qui suivent cette étape (ou à défaut de le stocker en couche inférieure à 30 cm pour prévenir le compostage).

Si vous désirez broyer vous même votre bois, retenez que les petits broyeurs ne sont généralement pas suffisamment rentables, trop fragiles et énergivores. On peut dans ce cas envisager l’achat collectif d’un gros broyeur ou encore sa location.

Un des inconvénients des BRF est donc que leur mise en place nécessite une organisation et mécanisation adaptée, qui ne sont pas forcément possible selon les contextes locaux.

 

  • La qualité des essences

Les travaux de l’équipe du professeur Lemieux ont porté sur 50 espèces forestières. C’est ce qui les amené à conseiller préférentiellement le bois de feuillus, éventuellement mélangé à un maximum de 20% de résineux. Cependant cela reste issu de l’observation empirique et les mécanismes qui entrent en jeux ne sont pas encore tous cernés. Ainsi certains bois réputés imputrescibles (robinier faux acacia) ou encore très riches en tanins (chêne) ont donné de très bons résultats, contre toute attente. En l’absence de données sûres, vous pouvez privilégier les mélanges en vous assurant principalement qu’ils ne soient pas mélangés à des déchets verts mous (tontes de pelouses, feuillage vert) ou autres composés fortement azotés (fumier). Si vous en avez le luxe, vous pouvez aussi faire des tests comparatifs avec plusieurs essences pour déceler celle qui correspond le mieux à votre sol.

 

  • La faim d’azote

L’utilisation des BRF entraîne dans un premier temps l’installation massive de champignons. Ces derniers vont d’abord consommer l’azote du sol pour se développer (c’est le métabolisme primaire) avant d’attaquer la lignine des copeaux pour y trouver des nutriments (c’est le métabolisme secondaire). Parallèlement, l’explosion de la microfaune est aussi consommatrice d’azote.

Il s’en suit donc d’une période plus ou moins longue où l’azote est fortement mobilisé dans le vivant. Cette mobilisation est transitoire puisqu’à leur mort, les constituants des champignons et animaux sont minéralisés (tout comme leurs déchets et excréments) et l’azote ainsi restitué au sol. Durant cette période, les cultures peuvent souffrir d’un ralentissement de croissance et d’un jaunissement du feuillage.

On pourrait alors être tenté d’apporter de l’azote exogène (qui provient de l’extérieur du phénomène) à ce moment précis, par exemple par du compost ou du purin d’orties. Il faut cependant garder en tête que l’étape d’installation des champignons est centrale dans le bon fonctionnement des BRF. L’apport d’azote à cette étape stimule la croissance bactérienne et rends les champignons moins compétitifs dans leur installation. De plus, l’apport d’azote stimule le métabolisme primaire des champignons (consommation directe d’azote minéral) et diminue leur activité lignolytique (créatrice d’humus) : autrement dit, vouloir répondre à la faim d’azote transformerait les BRF en simples amendements, incapables de créer du sol.

Enfin, les mycorhizes (symbiose entre plantes et champignons) et les nodosités racinaires de rhizobium (symbiose entre plantes et bactéries) s’établissent plutôt durant cette période. La symbiose ayant un “coût” énergétique pour la plante, cette dernière est moins disposée à l’effectuer si elle dispose d’une grande quantité d’azote disponible facilement dans le sol.

Ainsi, bien que difficile à accepter, la période de faim d’azote semble être indispensable à la bonne mise en route des effets attendus par l’utilisation des BRF.

À noter : cette période est toutefois très variable suivant la qualité du sol avant application des BRF et suivant les techniques d’épandage utilisées. Certains n’observent pas du tout de période de carence azotée, d’autre peuvent voir leurs cultures ralenties pendant quelques semaines. Pour contourner cet éventuel problème, on peut envisager la jachère durant la première année ou privilégier la culture de légumineuses (qui utilisent l’azote atmosphérique grâce aux rhizobium).

 

  • Limaces et sangliers

L’effet des BRF étant basé sur une forte stimulation de la pédofaune, on peut être confronté au départ à un excédent non-désiré, notamment de limaces (qui sont particulièrement friandes de champignons). Ce phénomène peut être anticipé pour limiter les dégâts (voir le dossier sur les limaces) et il se régule généralement dès la deuxième année (arrivée de prédateurs en nombre suffisant).

Les sangliers sont aussi réputés être attirés par les zones sous BRF car également friands des champignons qui y poussent. Le palissage semble être la solution la plus efficace dans ce cas mais elle reste coûteuse pour des grandes surfaces.

 

 

Utiliser les BRF

Suivant la nature de votre terrain, les pratiques peuvent varier. Les nombreuses expériences, menées partout à travers le monde, nous ont laissé quelques enseignements:

  • L’épandage s’effectue de préférence à la fin de l’automne (au moment où l’activité biologique est encore présente mais où les températures donnent l’avantage aux champignons).
  • Si le terrain est enherbé depuis plusieurs années, il est conseillé de désherber mécaniquement avant application car les graminées risquent d’être encore trop présentes. On peut aussi utiliser la méthode du carton humidifié sous le BRF pour éliminer les herbes. Si au contraire le terrain est déjà en culture, aucune précaution n’est nécessaire pour l’épandage.
  • En sol lourd et/ou très humide il faudra déposer une couche mince de BRF ou butter pour drainer l’humidité et éviter l’anaérobiose (putréfaction).
  • En cas de sols très pauvres en activité biologique, l’application de BRF risque d’être trop “indigeste” (décomposition trop lente voir putréfaction). Il faut alors “ensemencer” le sol avec des micro-organismes. L’idéal serait de pouvoir amener un peu de litière forestière (10g/m² suffisent) mais à grande échelle cela pourrait entraîner des prélèvements massifs non-souhaitables. La technique des jus de compost à aération active (ou thé de compost oxygénés, à ne pas confondre avec les thés de compost « classiques ») peut être une solution car elle a pour but de créer des solutions ultra-riches en organismes aérobies bénéfiques. La technique de pré-compostage développé par Jacques Hébert peut aussi être une solution, mais gardons en tête qu’elle est beaucoup plus énergivore (brassage nécessaire deux fois par mois, perte d’énergie des BRF par fermentation).
  • Une légère incorporation au printemps (sur les 5 à 10 premiers centimètres du sol) est à réaliser. Le but est d’accélérer le réchauffement du sol ainsi que la mise en place des processus biologiques.


 

 

  • ASSELINEAU E., DOMENECH G., Les bois raméaux fragmentés, Rouergue, 2007, 190 p.
  • LEMIEUX G., La technologie des BRF et la pédogénèse : Une vision globale dans le contexte africain [en ligne], Groupe de Coordination sur les Bois Raméaux, 03/2001, [consulté le 01/02/2018], disponible sur : http://www.aggra.org/documents-pdf/doc_download/42-.html
  • LEMIEUX G., LACHANCE L., Une tentative d’évaluation de la technologie BRF pour des fins maraîchères [en ligne], Groupe de Coordination sur les Bois Raméaux, 04/2000, [consulté le 01/02/2018], disponible sur : http://andre.emmanuel.free.fr/brf/articles/120.pdf
  • LOWENFELS J., LEWIS W., Un sol vivant : un allié pour cultiver, Rouergue, 2016, 205 p.
  • MASSENET J.Y., Les constituants solides du sol [en ligne], Jean-Yves Massenet, 01/ 2010, [consulté le 01/02/2018], disponible sur : http://jymassenet-foret.fr/cours/pedologie/PEDO3.pdf
  • TISSEAUX J.C., Une revue bibliographique des principaux mécanismes pédogénétiques pour caractériser le rôle du bois raméal fragmenté (BRF) dans le processus d’humification [en ligne], Groupe de Coordination sur les Bois Raméaux, 06/1996, [consulté le 01/02/2018], disponible sur : http://www.aggra.org/documents-pdf/doc_download/79-.html

 

 

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PRUVOST G., Les Dossiers de Micro & Macro – Les BRF et l’aggradation des sols [en ligne], Chez le Père Magraine, 07/02/2018, 05/08/2018 [consulté le XX/XX/XXXX], disponible sur : https://chezleperemagraine.com/blog/micro-macro-brf/

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5 Replies to “Les Dossiers de Micro & Macro – Les BRF et l’aggradation des sols”

  1. Bonjour,
    on me propose du broyat de chêne et chataignier, mais celui-ci est broyé depuis plus d’un an, est ce une bonne solution de l’utiliser??
    merci d’avance pour votre réponse
    Laurent

    1. Bonjour ! 🙂 Malheureusement ce broyat ne semble pas remplir les conditions pour être utilisé comme BRF, sa composition peut être très différente :
      – s’il s’agit de bois de tronc et pas de bois raméal par exemple
      – le temps écoulé depuis qu’il a été broyé et ses conditions de stockage ont du engager la dégradation de certains composés et donc entraîner un changement de sa composition chimique.

      Vous pouvez l’utiliser en paillage (pour retenir l’eau, créer une couche protectrice) mais il ne faudra pas s’attendre à avoir l’action d’un BRF, surtout si votre sol n’est pas à même de digérer le bois.

  2. Bonjour, Je me demande si le BRF vendu en sac au Québec peut remplir la fonction de pédogénèse . Je doute fort qu’il vienne d’être broyé quand on l’achète. Qu pensez-vous de ces produits ( généralement pas bon marché) ? Merci

    1. Bonjour ! 🙂 Généralement les entreprises qui commercialisent du BRF en respectant le protocole s’en « vantent » (si les rameaux ont été broyés récemment, cela demande toute une organisation donc l’entreprise devrait l’indiquer sur l’emballage le cas échéant).

      Si vous ne trouvez pas d’informations à ce sujet, alors il y a des chances que le produit vendu est plus proche de « simples » copeaux de bois (pauvres en protéines et donc inadaptés). Dans le doute, mieux vaut vous abstenir de les acheter, ou mieux, si vous en avez les moyens, demandez directement au producteur 🙂

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