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Recyclage agricole des cendres de bois au Québec - État de

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1. L mission de CO li e au br lage du bois en usine n a pas t consid r e dans ces estimations car il s agit d un carbone biog nique faisant partie du cycle normal du carbone et non pas d un carbone fossile De plus m me si ces sources taient comptabilis es pour l obtention de cr dits carbone elles seraient plut t imput es la fabrication d nergie renouvelable vapeur ou lectricit et non pas la g n ration accessoire d un r sidu de proc d cen dres l inverse l nergie fossile utilis e pour fabriquer la chaux agricole serait imput e cette chaux Lal 2004 car il s agit du principal produit commercial vis Les estimations pr sent es s av rent d ailleurs conservatrices puisqu on n a pas calcul les missions li es la fabrication de chaux commerciale titre indicatif il faut toutefois souligner que le br lage de biosolides papetiers riches en azote environ 10 des quantit s de r sidus ligneux br l s au Qu bec con tribue l mission d oxydes nitreux N 0 un puissant gaz effet de serre Quant aux r sidus de d sencrage qui contiennent de la chaux leur br lage implique la lib ra tion de CO fossile tout comme avec l pandage de chaux agricole Le contenu en eau et en carbonates de ces r sidus pro cure d ailleurs un faible rendement nerg tique M me si leur br lage produit une certaine quantit d nergie il me
2. pandage des doses extr mes gt 40 t ha peut avoir des impacts n gatifs sur les arbres Il recom mande donc de privil gier l pandage sur peuplements de feuillus qui ont des exi gences plus lev es en termes de pH et d l ments fertilisants du sol Au plan op rationnel les quipements forestiers existants doivent tre adapt s pour r aliser des pandages forestiers Des essais sont en cours en Abitibi par la Chaire industrielle CRSNG UQAT UQAM en am nagement forestier durable afin de pr ciser les modalit s d application et les impacts R habilitation des sites d grad s Certains parcs r sidus miniers riches en soufre g n rent spontan ment de l acide sulfurique qui contamine l eau et solubilise les m taux lourds phytotoxiques emp chant ainsi la remise en v g tation des sites Howard et coll 1988 Stewart et Daniels 1992 La cendre de bois gr ce son pH alcalin peut stopper ralentir ou neutraliser la g n ration de l acidit et la solubilisation des m taux De plus la cendre apporte des l ments fertilisants essentiels dans ces matrices pauvres permettant de favoriser la croissance v g tale Au Qu bec quelques projets d utilisation de cendres sur des sites miniers acides ont t r alis s dont celui de la mine FEast Sullivan en Abitibi Certains autres parcs ne g n rent pas d acidit mais sont d ficients en l ments fertilisants Le recyclage de la cend
3. ments traces m talliques arseniate cuivre chrome ou en dioxines traitement au penta chloro ph nol Les cendres issues du br lage de r sidus de d sencrage contiennent quant elles de l argile kaolin qui a tendance se cimen ter avec la pr sence simultan e d oxyde de calcium et d eau Les cendres de grilles constitu es principalement de sable de gravier et de cailloux ont r cemment t utilis es avec succ s sur une base exp ri mentale comme mat riau de surface de roulement pour les chemins de ferme au Saguenay Lac Saint Jean Besoins de recherche et de d veloppement Il serait important de mieux quantifier l im pact de la cendre de bois au niveau des ren dements des cultures notamment avec les cendres riches en mati re organique carbo nis e L efficacit du phosphore et du soufre devrait galement tre pr cis e La performance d autres types de cendres comme les cendres provenant de l incin ra tion des boues municipales devrait aussi tre investigu e Au niveau technique des solutions pr ventives simples devront tre trouv es pour minimiser ou contrer le ph nom ne de cimentation An plan envi ronnemental le bilan global de gaz effet de serre devra tre mieux quantifi Au niveau conomique la valeur des cendres devrait faire l objet de vulgarisation et d un marketing appropri par les instances con cern es afin d augmenter les quantit s recycl es comme m
4. ordre de 50 du P O total et de 100 du K O total On peut cependant viser un enrichissement en P K des sols pauvres Guide de r f rence en fertilisation du CRAAQ 2003 Guide sur le chaulage des sols Brunelle et Vanasse 2004 etc Voir le tableau 6 viter la formation d agr gats indur s lors du stockage S lectionner des sites de stockage loin des voisins r duire la dur e du stockage au champ viter d pandre par grand vent incorporer rapidement si sol nu L pandeur doit permettre d pandre uniform ment la bonne dose Il doit aussi tre robuste en pr sence de mottes indur es Ex lunettes de protection masque anti poussi re au besoin viter de se frotter les yeux avec les mains port de gants lavement de la peau apr s l pandage Il est important de rappeler que la cendre de bois doit tre teinte et ne doit pas contenir des tisons qui repr sentent un r el danger pour la s curit et un risque d incendie Avant tout pandage v rifier par une visite terrain que les conditions sont appropri es Normes du REA du RCES et du RQA Voir le texte Pour uniformiser le pH dans l horizon et viter des poches de sol alcalines limitant le d veloppement des racines Un d lai d incorporation augmentera la diss mination des poussi res mais r duira l alcalinit des cendres voir le texte En raison de l alcalinit lev e de la cendre Cette alcalinit au niveau du sol sera r duite s i
5. tout en permettant la fourniture de certains oligo l ments Les crit res sont exprim s sous forme de ratio avec le PN puisque les produits avec un PN plus faible seront pandus plus forte dose que ceux avec un PN lev Pour chaque param tre le ratio a t tabli en divisant un PN moyen de 50 par le crit re C2 du MDDEP tableau 4 inciter la r duction la source en vue de minimiser l accumulation au sol Prot ger la qualit des sols Crit re tir du MDDEP 2008 Analys seulement avec les usines br lant des r sidus susceptibles de contenir des dioxines et furannes ou d en g n rer lors du br lage Assurer une bonne destruction par combustion des colles fabrique de panneaux Permettre le m lange cendre chaux pouvant tre b n fique dans certaines situations Voir le texte Prot ger le consommateur et permettre le calcul de la dose pandre en fonction des besoins et des normes r glementaires REA Voir la note 4 du tableau 3 sur les analyses de P Mesure g n rale pour favoriser les bonnes pratiques viter que les animaux ing rent des hydroxydes pouvant d s quilibrer le pH du rumen viter certaines conditions risque La litt rature consult e ne montre cependant pas de probl me avec les cendres Prot ger la qualit de l air pour l agriculteur et ses voisins Minimiser le risque de ruissellement de phosphore vers les cours d eau Le P des cendres est tou
6. 22 kg K O tm et de 10 kg P 0 tm bh ce qui est un autre trait distinctif entre les cendres et la chaux Ces teneurs sont cependant assez variables CV de l ordre de 65 Les cendres provenant du br lage de particules de bois et de biosolides papetiers tendraient tre moins riches P et K que les cendres provenant de branches ou d corces contenant l aubier Il peut aussi y avoir des diff rences selon l essence r sineux et feuillus et selon la ToN GT IOA 8007 AHANAIAA SNOLLATOSOHIV AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 richesse naturelle des sols sur lesquels ces arbres ont pouss Cependant une analyse de r gression avec 17 cendres a montr que les contenus en P et K ne sont pas reli s entre eux de fa on importante r 0 04 La relation est galement faible entre Ca et K 0 15 Puisque la majorit du potassium des cen dres est sous forme hydroxyde KOH donc soluble l eau on lui impute par d faut une efficacit potassique de 100 com parativement aux engrais min raux Les tudes agronomiques relev es par Baziramakenga 2003 indiquent que l effi cacit phosphorique se situerait pour sa part entre 25 et 75 En pratique l utili sation d un coefficient d efficacit moyen de 50 devrait permettre une fertilisation phosphorique appropri e Les cendres de bois contiennent aussi une quantit int ressante de magn sium 12 kg tm ce qui corr
7. aux poussi res de four de cimenter ies en passant par les cendres de bois et de d riv s du bois Le tableau 6 pr sente un r sum des crit res de la norme BNQ s appliquant aux cendres de bois et les jus fications techniques et scientifiques Ces exigences visent notamment s assurer d une valeur minimale du produit en principes chaulants PN minimal de 25 bs de teneurs minimales garanties en l ments fertilisants de l innocuit envi ronnementale cendres admissibles et te neurs limites en contaminants chimiques et d utilisation optimale et s curitaire pour les plantes les animaux les humains et l environnement mises en garde Les cen dres qui ne peuvent rencontrer simultan ment toutes ces exigences ne peuvent tre certifi es par le BNQ La certification d un produit cette norme est cependant d application volontaire Du point de vue agronomique l obligation d une teneur minimale garantie implique toutefois que l IVA r el du produit sera en pratique plus lev que ce qui est indiqu sur l tiquette d tail ou le bon de livraison vrac Cela implique donc un risque de surdosage Pour viter un surchaulage avec les sols et cultures risque c r ales en sol sableux il est pr f rable de calculer les doses partir de valeurs moyennes d IVA qui peuvent tre facilement obtenues sur demande aupr s du fournisseur Synth se des bonnes pratiques agro environnementales L
8. caleul de la dose selon les besoins en chaux est s curi taire pour la culture Impacts sur la qualit des r coltes Au niveau de la teneur en l ments majeurs N P K Ca et Mg des grains comme le ma s le soya et le pois sec Ziadi et coll 2007 ne constatent pas de diff rence significative entre les traitements avec les cendres ou la chaux agricole Ces auteurs observent d ailleurs peu ou pas d impacts sur la disponibilit en l ments majeurs ou en oligo l ments du sol Contrairement aux grains les fourrages peuvent toutefois emmagasiner des quantit s excessives de K Estes et coll 1995 ce qui peut tre pr judiciable la sant des bovins qui en consomment Vigneux et Barnett 2001 rapportent en effet une importante augmen tation du rapport K Ca Mg des fourrages produits avec des cendres comparative ment la parcelle t moin L utilisation de cendres sur les sols d j tr s riches en K ou pauvres en Mg est donc contre indiqu e dans certaines situations qui seront examin es plus loin La cendre n augmenterait pas la gale com mune avec les vari t s r sistantes de pommes de terre Porter et Ocaya 2008 Pour les vari t s sensibles l apport devrait donc plut t se faire sur une culture en t te de rotation ou sinon en assurant un d lai d incorporation apr s l pandage qui soit suffisant pour permettre une carbonatation de la cendre et une r duction de son pH Valeur
9. climate change and food security Science Vol 304 June 2004 p 1623 1627 Laroche L L Larouche et M Giroux 1997 Amendement du sol avec des cendres de bois Projet No 23 817258 12006 Entente auxiliaire Canada Qu bec 27 p Laverdi re M R S Beauchemin et R R Simard 1992 valuation des boues chaul es de stations d puration munici pales comme amendement calcaire et des effets d apports de boues sur la mobilit des l ments D partement des sols Universit Laval Lickaz J 2002 Wood ash An alternative liming material for agricultural soils Agri Facts Practical information for Alberta s agriculture industry AGDEX 534 2 Alberta Agriculture Food and Rural Development 6 p Lundstr m U S D C Bain AFS Taylor PA W Hees et al 2003 Effects of acidification and its mitigation with lime and wood ash on forest soil processes in southern Sweden joint multidisciplinary study Water Air and Soil Pollution Focus 3 167 188 Magdoff F R Bartlett and D Ross 1983 Wood ash research project Final report Burlington Electric Dept Dept Plant and Soil Science University of Vermont Vermont Min Agr de la province de Qu bec 1932 L emploi raisonn des engrais chimiques Recommandations des m langes les plus appropri s aux diverses cultures par le Conseil provincial des engrais chimiques Juillet 1932 juillet 1933 24 p MDDEP 2006 Questions et r ponses sur des
10. de prairies sur 5 fermes suite un apport de 9 tm bh ha de cen dres en un seul apport T4 avec un fractionnement annuel T3 ou un double fractionnement annuel et intra annuel Tir de Vigneux et Barnett 2001 Les diff rences entre les traitements et le t moin taient significatives pour les deux premi res ann es l exception de T3 la premi re ann e avec la dose d pandage de cendres Estes et coll 1995 Ce ph nom ne a t confir m au Qu bec par Vigneux et Barnett 2001 qui observent galement une aug mentation de K et Mn dans les tissus et les sols par rapport au t moin Royer et coll 2004 observent d ailleurs que les par celles avec des cendres de bois ont un con tenu plus lev en Mn extractible bien que ce contenu tende revenir la normale apr s 2 ans Le contenu en fer et en soufre des cendres pourrait galement tre un fac teur protecteur notamment pour le soufre dont les besoins sont particuli rement importants chez la luzerne CRAAQ 2003 D autres essais sur prairies ont compar l efficacit relative de la cendre avec la chaux agricole tableau 5 Pour des sols sableux dans le Bas Saint Laurent Robitaille 1996 rapporte une augmenta tion de 12 35 du rendement dans les parcelles avec cendres En Alberta on a observ un gain de productivit de 28 comparativement au traitement la chaux seule et de 19 comparativement un apport conjoint chaux en
11. il s av re improbable En effet un surdosage r gulier entra nerait une l vation excessive du pH qui incite rait l agriculteur cesser ou r duire les apports ult rieurs afin d viter une baisse de rendement Ces doses agronomiques sont jug es s curitaires par le MDDEP 2008 En raison du contenu variable en ET et du caract re alcalin et poussi reux des cen dres leur recyclage agricole fait toutefois l objet d un encadrement suppl mentaire par les diff rents paliers de gouvernement Les responsabilit s des diff rentes organi sations et les m canismes de contr le mis en place sont expliqu s dans le Guide sur la valorisation des MRF MDDEP 2008 Les contr les de qualit r alis s sur les fermes et dans les usines indiquent que les cen dres pandues au Qu bec ainsi que les MRF de fa on g n rale respectent les teneurs limites en ET tablies par le MDDEP ou par le BNQ MDDEP 2006 Ce contr le de la qualit est r alis par l un ou l autre des 3 m canismes suivants e Certification de conformit par le BNQ e Certificat d autorisation CAs annuel d pandage par le MDDEP e Avis de projet par un agronome transmis au MDDEP avec contr le de la qualit par une firme d chantillonnage accr dit e En 2008 une cendre tait certifi e par le BNQ En contrepartie 106 CA ont t mis par le MDDEP pour l ann e 2007 et le Minist re a re u 140 avis de projet
12. l ments soulev s par le documentaire Tabou e sur la valorisation agricole des boues municipales Minist re du D veloppement durable de l Environnement et des Parcs http www mddep gouv qe ca matieres arti cles documentaire tabou e asp 17 MDDEP 2007 Bilan annuel de conformit annuelle secteur des p tes et papiers 2006 http www mddep gouv qc ca milieu_ind bila ns pates htm MDDEP 2008 Guide sur la valorisation des mati res r siduelles fertilisantes Crit res de r f rence et normes r glementaires Environnement Qu bec 127 p http www mddep gouv qc ca matieres mat_res fertilisantes critere index htm MENV 1997 Crit res provisoires pour la valorisation des mati res r siduelles fertilisantes 1 dition Morris L A WE Miller EM Sanders and J E Sanders 1995 Characteristics of ash and alkaline pulp mill residues affecting their use as lime substitutes In Symposium on land application of wood fired and combination boiler ashes 1995 NCASI meetings Asheville North Carolina August 2 3 p 9 10 Ohlsson K E A 2000 Carbonatation of wood ash recycled to a forest soil as measured by isotope ratio mass spectrometry Soil Science Soiety of America journal Vol 64 p 2155 2161 Ohno T and S Erich 1990 Effect of wood ash application on soil pH and soil test nutrient levels Agriculture Ecosystems and Environment 32 223 239 Olivier N 1993 Amendement du sol avec de la cendre
13. mission de gaz effet de serre associ e l usage de la chaux agricole Ce dernier aspect devra cependant tre davantage quantifi bilans de GES Au plan conomique le prix de vente appa ra t grandement sous valu par rapport la valeur r elle d une cendre moyenne qui se situerait entre 20 et 65 tm bh selon les m thodes de calcul utilis es Toutefois compte tenu de la nature de la cendre de bois et du cadre r glementaire elle doit tre recycl e sous la supervision d un agronome familier avec ce type d ac tivit L agronome consid rera toutes les pratiques agronomiques pertinentes en fonction des caract ristiques de la cendre utilis e du sol r cepteur de la culture vis e et de l environnement Utilis e des doses agronomiques et en fonction des besoins de chaulage l utilisation de cen dres permettra d augmenter la productivit des cultures et les recettes agricoles de fa on s curitaire Il faut cependant viter un enrichissement excessif des sols en potassium L utilisation g n ralis e de l pandage agricole des cendres de bois au Qu bec selon de bonnes pratiques agro environnementales ferait de ce recyclage un mod le de d veloppement durable et de partenariat entre l industrie du bois et le monde agricole Remerciement Les auteurs tiennent tout particuli rement remercier les personnes suivantes pour leur collaboration dans la recherche d in format
14. statistique entre les 2 param tres est exprim e la figure 1 Comme les cendres sont g n ralement fines et pulv rulentes on conf re leur PN une efficacit E de 100 BNQ 2006 Il s est av r contre indiqu d utiliser le ta misage pour estimer l efficacit de la cendre contrairement la chaux agricole car cette m thode peut amener une sous estimation de 50 de l efficacit r elle et donc de l indice de valeur agricole IVA Olivier 1993 Chalifour 1995 En effet la cendre peut contenir des agr gats ne passant pas les tamis fins mais qui sont n anmoins solubles l eau Toutefois l imputation d une efficacit de 100 pourrait amener une surestimation de l efficacit r elle s il y a abondance de concr tions fortement indur es cimentation Gr ce aux valeurs de PN et de E on peut calculer l indice de valeur agricole des cendres IVA PN E Il s ensuit que PIVA d une cendre sera gal son PN soit 49 en moyenne ce qui repr sente envi ron le 2 3 de l IVA de la pierre chaux sur base humide tableau 3 La pr sence de formes hydroxydes explique que le pH moyen des cendres se situe 12 6 tableau 3 soit beaucoup plus qu avec la chaux agricole PH 8 2 10 3 selon la teneur en Mg Ce pH alcalin est assez constant la sortie de lusine CV 5 Il peut cependant diminuer au cours du stockage au champ avant l pandage 100
15. 03 Guide de r f rence en AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 fertilisation 1 dition 297 p Envir Eau 2003 Entreposage hivernal de cendres en champ Impacts sur les eaux de surface printemps 2002 et 2003 Pr par pour Les Produits B C C inc 29 p annexes Environnement Canada 2003 Inventaire canadien des gaz effet de serre 1990 2001 Division des gaz effet de serre 23 p Estes G 0 J R Mitchell and M Crispi 1995 Production characterization amp agricultural value of wood ash In Residuals manage ment and land stewardship University of New Hampshire Research Report no 132 Fritze H A Smolander T Levula V Kitunen et E M lk nen 1994 Wood ash fertilization and fire treatments in a Scots pine forest stand Effects on the organic layer microbial biomass and microbial activity Biol Fertil Soils 17 57 63 Gardiner G 1949 La potasse industrie pass e l oubli Oval CIL 18 no 2 17 Cit par Scott 1968 Giroux M M Rompr D Carrier P Audesse et M Lemieux 1992 Caract risation de la teneur en m taux lourds totaux et disponibles des sols du Qu bec Agrosolutions Vol 5 No 2 p 46 55 Guo M 2008 Black gold agriculture may revolutionize farming curb global warming Dans 2351 ACS National Meeting April 6 10 2008 New Orleans LA Hakkila P and H Halaja 1983 The technique of recycling wood and bark ash Folia Forestalia 5
16. 1995 Baziramakenga 2003 Envir Eau 2003 Les tudes d pandage aux doses agronomiques court terme ne rapportent pas non plus de probl me relativement aux ET sur la quali t des sols et des cultures Krejsl 1995 sur la qualit de l eau souterraine Williams et coll et sur la faune Sweeney et Jones 1995 Apr s 6 ans d pandages Ziadi et coll 2007 n observent pas de dif f rence entre les traitements de cendres ou de chaux sur la teneur en Cd Cu et Zn extractibles du sol m thode Mehlich 3 Seul le Ni est l g rement plus lev dans le traitement avec la cendre ce qui peut tre en partie attribuable au fait que le pH final du sol recevant des cendres 6 6 tait moindre que pour les parcelles avec la chaux 7 1 D ailleurs la teneur en Mo extrait l eau dont la disponibilit aug mente avec le pH tait beaucoup moindre dans les parcelles avec les cendres Vigneux et Barnett 2001 ont par contre observ une l vation de la teneur en Zn Mehlich 3 dans des sols faiblement pourvus L enrichissement n entra nait pas de d passement des teneurs normales et le diff rentiel avec le sol t moin s amenuisait apr s 2 ans et ne se traduisait pas par une augmentation du Zn foliaire Les risques relatifs aux T s av rent donc n gligeables court ou moyen terme long terme l pandage r p t de surdoses de cendres par un agriculteur pourrait tre pr occupant mais
17. 2008 Le Bureau de nor malisation du Qu bec a galement produit une norme commerciale pour d finir les exigences de qualit des cendres certifi es et leur mode d emploi BNQ 1997 2005 2006 Cependant il n existe pas de docu ment de r f rence au Qu bec qui fasse le point sur les r sultats de recherche et les bonnes pratiques agronomiques de la valorisation agricole des cendres de bois Le pr sent article vise combler une partie de ce vide Quantit s produites et recycl es la fin des ann es 1980 on estimait 45 000 tm bh la quantit de cendres de bois produite annuellement au Qu bec par l industrie des p tes et papiers AIFQ 1990 alors que la quantit produite par l ensemble de l industrie foresti re tait valu e 71 000 tm Vigneux 1993 En 2006 on produisait plus de 300 000 tm de cendres par an tableau 1 les deux tiers provenant des fabriques de p tes et papiers et l autre tiers d usines de cog n ration d nergie ainsi que de scieries et autres industries du bois panneaux Les princi pales industries g n rant des cendres de bois au Qu bec sont pr sent es au tableau 2 Le gros du volume provient des quipe ments de d poussi rage ces cendres sont appel es cendres volantes Les cendres de grilles sont pour leur part accumul es dans le bas des chaudi res La r gion ouest du Qu bec Outaouais et Abitibi T miscamingue g n re plus de 40 du tot
18. 2Olutions Ressources Recyclage agricole des cendres de bois au Qu bec Etat de la situation impacts et bonnes pratiques agro environnementales AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 M H BERT ET B BRETON R sum M H bert et B Breton Recyclage agricole des cen dres de bois au Qu bec tat de la situation impacts et bonnes pratiques agro environnementales Agrosolutions 19 2 18 33 L utilisation des cendres de bois pour le chaulage et la fertili sation des sols autrefois pratique courante a t d laiss e au d but du 20 si cle suite l arriv e de produits alternatifs chaux agricole muriate de potassium Avec l augmentation de la valori sation nerg tique des r sidus provenant de l industrie du bois la ressource redevient largement disponible au Qu bec On value la quantit annuelle g n r e au Qu bec plus de 300 000 tm base humide Pr s de la moiti a t recyel e comme mati re fertili sante en 2007 dont 80 000 tonnes pour un usage agricole sur 250 fermes La litt rature tablit clairement que les cendres permettent de corriger l acidit du sol et fournissent des l ments nutritifs aux plantes Elles produisent d ailleurs des rendements g n ralement sup rieurs l usage de la chaux agricole naturelle On estime leur valeur entre 20 et 65 tm bh pour des cendres moyennes selon la m thode de calcul utilis e L usage de cendres permettrait aussi de diminue
19. 52 7 37 H bert M 2006 Valorisation agricole des cendres de bois Exclusions des certificats d autorisation pour des activit s faible risque environnemental Projet pilote dans la r gion 02 Rapport final Minist re du D veloppement durable de l Environnement et des Parcs H bert M G Busset et E Groeneveld 2008 Bilan 2007 de la valorisation des mati res r siduelles fertilisantes MRF Minist re du D veloppement durable de l Environnement et des Parcs Huber D M et S Wilhelm 1988 The role of manganese in resistance to plant diseases In International symposium on manganese in soils and plants Vol 33 p 155 173 http cat inist fr aModele afficheN amp cpsid t 7358300 Howard J L D F Amos and W L Daniels 1988 Phosphorus and potassium relationships in southwestern Virginia coal mine spoils J Environ Qual 17 695 700 Huikari O 1989 FYTO 2H Remedial nutrients a natural remedy for use in sylviculture Biofuture Research Reports No 2 24 p Espoo Finlande Kopecky M J N L Meyers and W Wallo 1995 Using wood ash as a soil amendment University of Wisconsin Extension Cooperative Extension 4 p Krejsl J 1995 The effect of wod ash on wheat and green pea yields In Symposium on land application of wood fired and combination boiler ashes 1995 NCASI meetings Asheville North Carolina August 2 3 p 22 23 Lal R 2004 Soil carbon sequestration impacts on global
20. 7 56 p Courtage Alenag inc Vigneux J et G M Barnett 2001 valuation de la cendre de bois de centrales thermiques comme amendement fertilisant et chaulant 15 Congr s annuel de P AQSSS Ao t 2001 La Pocati re Vigneux J 1991 valuation de l utilisation de la cendre de bois comme amendement agricole dans cinq cultures GSI Environnement Williams T M B R Smith and C A Hollis 1995 Soil and water chemistry following boiler bottom ash application In Symposium on land application of wood fired and combination boiler ashes 1995 NCASI meetings Asheville North Carolina August 2 3 p 37 38 Ziadi N B Gagnon M Chantigny et D Angers 2007 Effet long terme de l application r p t e de biosolides papetiers et de r sidus caleiques en grande culture Centre de recherche et de d veloppement sur les sols et les grandes cultures Sainte Foy Qu bec Compostage Mauricie inc 50 p ToN GT IOA 8007 AHANAIAQ SNOLLNTOSOHIV
21. 9 N 2 Param tre Cendres permises Pouvoir neutralisant PN minimal Taille maximale des agr gats Teneur en eau minimale Ratio des cations divalents et monovalents Teneur maximale en sodium l ments traces ratio minimal PN E T mg kg l ments traces teneur maximale absolue mg kg b s Dioxines et furannes Formald hyde M langes Marquage Mises en garde 1 Ce tableau ne constitue qu un r sum de la norme BNQ 0419 090 2005 avec son modificatif de 2006 Exigence Cendres provenant de la combustion avec ou sans combustible d appoint de bois de r sidus ligneux de d jections animales de r sidus de d sencrage ou de boues issues du traitement des eaux de proc d provenant des fabriques de p tes et papiers les cendres de grilles et les cendres volantes r sultant de la combustion de ces produits sont g n r es soit par des scieries par des fabriques de p tes et papiers par des centrales d nergie ou par des usines de fabrication de panneaux de bois par exemple les panneaux de particules le contreplaqu 2 25 bs L chantillon brut doit passer 98 le tamis 20 mm et 95 le tamis 12 5 mm 21 Ca Mg Na K 2 2 5 PN Na gt 0 0025 As 0 667 Cd 2 50 Co 0 333 Cr 0 047 Cu 0 066 Hg 10 0 Mn 0 004 Mo 2 50 Ni 0 278 Pb 0 100 Se 3 57 Zn 0 027 As 75 Cd 30 Cu 1500 Ni 420 Pb 500 Zn 2800 lt 27 ng ET
22. 950 poste 4826 t l copieur 418 644 8562 courriel marc hebert mddep gouv qc ca Historique du recyclage des cendres de bois Des documents produits en Nouvelle France et dat s de la deuxi me moiti du 17 si cle relatent des activit s commercia les concernant la cendre de bois Gardiner 1949 cit par Scott 1968 On br lait alors le bois sp cifiquement pour en r colter la cendre de laquelle on extrayait ensuite la potasse hydroxyde de potassium ou KOH par lessivage L origine du mot potasse pot ash est d ailleurs associ e au mot cendre en n erlandais et en anglais ash Vers la fin du 18 si cle le Bas Canada contribuait largement faire de la colonie britannique francophone le plus grand exportateur mondial de potasse Du rant toute cette poque le chauffage au bois tait aussi tr s r pandu et les colons et cul tivateurs avaient ainsi acc s une certaine quantit de cendres de bois pour fertiliser et amender leurs potagers et leurs champs L usage agricole de la cendre de bois est demeur populaire au Qu bec jusque dans les ann es 1930 lorsqu on a commenc exploiter des d p ts de sels potassiques aux Etats Unis Scott 1968 la m me poque la pierre chaux agricole devenait disponible un prix tr s comp titif dans la province de Qu bec minist re de l Agriculture 1932 Ainsi l aube de l in dustrialisation de l agriculture au Qu bec l exploitat
23. H bert et coll 2008 Les CA sont d ailleurs appel s tre remplac s progressivement par des avis de projet une approche qui se veut plus simple et moins co teuse Selon cette approche un agronome doit attester la conformit de la cendre la norme BNQ sur la base d analyses provenant des usines mais avec une contre v rification par une firme d chantillonnage accr dit e par le MDDEP MDDEP 2008 Cette attestation de conformit est ensuite transmise au MDDEP sous forme d avis de projet avant le d but des livraisons la ferme Mentionnons finalement que lors du stockage au champ la couche de surface des cendres s ass che progressivement favorisant l emportement olien figure 5 Toutefois au niveau de l pandage des observations terrain indiquent que cet emportement olien serait moins important qu avec la chaux agricole en raison de l humidit plus lev e des cendres H bert 2006 En vertu du R glement sur la quali t de l atmosph re le stockage et l pan dage de cendres ne doivent pas provoquer la dispersion de poussi res plus de 2 m hors des limites de la ferme MDDEP 2008 L agriculteur et l agronome doivent donc prendre des moyens permettant d atteindre cet objectif en tenant compte des vents et de la proximit des habitations S curit des travailleurs et aspects techniques La cendre doit tre additionn e d eau en usine afin d teindre les br
24. J O 80 W 60 J y 0 6396x 16 496 5 R 0 7631 bn gl 3 40 T i 20 z 0 T ji 0 20 40 60 80 100 120 140 PN mesur CC Figure 1 Relation entre le PN_ Selon l quation th orique du MDDEP 2008 et le PN sesure Par titra tion chimique pour 16 cendres valoris es en agri culture au Qu bec donn es du MDDEP sur base s che Cendrest Moyenne Cv Moyenne Chaux agricole Teneurs limites MRF cv c2 Sols agricoles argiles4 Moyenne Oligo l ments pour les plantes ou les animaux Dioxines et furannes 1 Moyennes tir es de Charbonneau et coll 2001 Coefficients de variation calcul s partir des donn es brutes 2 Analyses r alis es par le MDDEP sur 22 chaux agricoles certifi es par le BNQ 3 Tir de MDDEP 2008 4 Tir de Giroux et coll 1992 5 Les teneurs maximales observ es sur 22 chantillons de chaux agricole sont de 17 mg As kg 3 2 mg Cd kg 7 mg Mo kg 8300 mg Mn kg et 12 000 mg Fe kg Trois des 22 chantillons de chaux agricole chantillonn es sont donc de cat gorie C2 6 La moyenne des cendres pandues exc de le crit re C1 pour Cd et Zn et la majorit est donc de cat gorie C2 Les cendres ayant subi une combustion compl te et contenant peu de terre contiennent davantage de ces l ments en raison du ph nom ne de concentration et peuvent parfois exc der les crit res C2 en Cd et Zn En contrepartie elles ont galement u
25. Pr venir l mission de poussi res Utiliser un pandeur appropri et calibr Recommander des mesures pour pr venir l inhalation des poussi res et le contact avec les yeux par les travailleurs viter la compaction des sols Respecter les distances s paratrices d pandage et de stockage r glementaires Incorporer au sol sauf en prairies ou p turage Laisser un d lai de quelques jours une semaine avant les semis et viter d pandre sur de jeunes plantules Faire un suivi de l utilisation des cendres Commentaires pr cisions Le besoin en chaux doit tre tabli avec un chantillon de sol repr sentatif pour viter toute surestimation du besoin en chaux Le nombre d analyses des cendres doit r pondre aux exigences de la d marche retenue certification BNQ CA avis de projet Ex les cendres indur es ou exc dant les crit res de teneurs limites en TM Certification BNQ CA du MDDEP selon le guide MRF MDDEP 2008 ou avis de projet selon le guide MRF MDDEP 2008 Il est important pour l agronome de bien ma triser le contenu de ces documents Toutes les cultures b n ficient des cendres mais particuli rement les l gumineuses et les prairies viter d pandre directement avant une culture de pomme de terre risque de gale pour les vari t s sensibles Les agriculteurs font souvent des modifications leur plan de culture en fonction du prix des grains du temps disponible de la
26. Q kg b s lt 50 mg kg b s Possible avec les autres produits vis s par la norme et avec la chaux agricole Teneurs minimales garanties sur base humide PN total PN des carbonates pH IVA Ca Mg total Mg soluble B K O S P O assimilable teneur moyenne en P O total Il est recommand de consulter un agronome pour l utilisation de ce produit Pr voir un d lai de 30 jours apr s l application de ce produit avant de faire pa tre les animaux ou de r colter le fourrage Dans certaines conditions ce produit peut causer des br lures aux plantes en croissance Ce produit peut g n rer des poussi res lors de sa manutention Si des amas sont plac s dans les champs ils doivent tre am nag s de fa on minimiser le ruissellement vers les rigoles les foss s et les cours d eau Afin de faciliter la manutention et l pandage de ce produit il est recommand de l entreposer l abri des pr cipitations Justifications viter des cendres provenant du br lage de mati res de composition inconnue notamment des r sidus dangereux viter des r sidus ne pouvant tre qualifi s de chaulants Minimiser la pr sence de mottes indur es afin d assurer une uniformit l pandage viter la pr sence de CaO fortement r actif viter la d floculation du complexe argilo humique par la pr sence lev e de cations monovalents Na et K Idem Prot ger la qualit des sols
27. aises et abattre les poussi res Cette humidification doit tre suffisante pour pr venir les risques de br lures lors de la manutention de reprise de combustion lors du stockage et d emportement de poussi res lors de l pandage Cependant certaines cendres auront tendance cimenter lors de leur humidification ou de leur stockage au champ ce qui peut endommager l quipe ment d pandage et tre une source de pro jectiles dangereux De fa on pr ventive il faut donc viter un entreposage prolong au champ pour r duire le temps de r action Sinon il faut s assurer que l pandeur a la capacit de briser les mottes indur es Les cendres de grilles peuvent aussi contenir des roches de cendres ainsi que des cailloux d s la sortie de l usine Leur usage en agriculture est g n ralement d conseill Les cendres qui contiennent peu d humidit et de mottes peuvent s tendre avec les pandeurs d engrais min raux alors qu avec les cendres plus humides on pr f re des pandeurs chaux Vigneux 1991 Ces quipements sont cependant peu accessi bles et ne permettent pas de doses lev es On peut alors utiliser des pandeurs fumiers standards Coleman 1995 ceux ci ont galement l avantage d tre plus robus tes Cependant le patron d pandage serait Figure 5 Stockage des cendres de bois et trans port olien au Lac Saint Jean photographie Marc H bert MDDEP plus a
28. al La r gion largie du Saguenay Lac Saint Jean suit avec pr s de 30 Les quantit s produites pourraient augmenter compte tenu du fait que de gros incin ra teurs de biosolides papetiers n ont pas encore atteint leur capacit de traitement Kruger nergie Bromptonville et la papeti re Stadacona Qu bec Quantit tm bh G n r e Bas Saint Laurent Saguenay Lac Saint Jean 90 0002 Qu bec 10 500 Mauricie 14 500 Estrie 25 000 Montr al 0 Outaouais 85 000 Abitibi T miscamingue 50 0002 C te Nord 23 000 Gasp sie 5500 Lanaudi re 2500 Total 1 Compilation r alis e partir du Bilan annuel de conformit annuelle secteur des p tes et papiers 2006 MDDEP 2007 et de diverses sources publi es et non publi es Elle ne tient pas compte des importations qui sont consid r es limit es Elle inclut cependant les exportations de cendres qu b coises vers l Ontario Pour le taux de recyclage voir le texte 2 En 2006 une partie des cendres de l Abitibi Est tait valoris e dans la r gion du Lac Saint Jean la quantit de cendres en question a donc t comptabilis e dans la r gion Saguenay Lac Saint Jean En 2007 150 000 tonnes de cendres ont t recycl es comme mati res fertilisantes soit pr s de la moiti du gisement pro duit annuellement H bert et coll 2008 La majorit 54 des cendres recycl es Pont t en agriculture et le reste pour la v g t
29. alisation de sites d grad s la fabrica tion de terreaux le compostage et d autres fins La majorit des cendres non recycl es ont t enfouies Les quantit s recycl es sp cifiquement en agriculture ont augment de 80 entre 1999 et 2007 passant de 45 000 tm bh Charbonneau et coll 2000 81 000 t H bert et coll 2008 Environ 250 fermes ont utilis des cendres en 2007 pour amender les sols et fertiliser les cultures dont un peu plus de la moiti 56 au Saguenay Lac Saint Jean Caract ristiques chaulantes des cendres de bois Le tableau 3 compare les caract ristiques agronomiques des cendres de bois valo ris es au Qu bec avec la chaux agricole Le pouvoir neutralisant de l acidit PN des cendres est en moyenne de 49 ECC quivalent carbonate de calcium sur base humide soit la moiti de la chaux agricole ToN GT IOA 8007 AHANAIAA SNOLLNTOSOHIV AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 R gion Compagnie Ville C te Nord Abitibi Bowater Baie Comeau Abitibi Bowater Clermont Uniboard Sayabec Gasp sie Bas Saint Laurent Norampac Cabano F F Soucy Rivi re du Loup a Shawinigan Mauricie Kruger Trois Rivi res Kruger Wayagamak Trois Rivi res Cascades Lupel Trois Rivi res Capitale nationale Abitibi Bowater BeaupIg Stadacona White Birch Qu bec SFK Saint F licien OM Cog n ration Saint F licien Abitibi Bowater Dolbeau Saguenay Lac Saint Jean Abitibi Bowater Al
30. ati res fertilisantes Le d veloppement de m langes commerciaux cendres chaux pourrait en ce sens tre une avenue d velopper Magdoff et coll 1983 Clapham et Zibilske 1992 notam ment par l industrie de la chaux et des engrais De tels m langes seraient d ailleurs certifiables par le BNQ Des engrais granu laires haute valeur ajout e pourraient galement tre d velopp s Des recherches sont d ailleurs en cours dans la r gion de Portneuf pour valuer l efficacit d un engrais granulaire combin cendres gypse dans la culture de pommes de terre Conclusion L usage agricole des cendres de bois est une pratique ancestrale qui a t d laiss e au Qu bec dans les ann es 1930 Depuis le d but des ann es 1990 elle est nouveau consid r e dans une perspective de recy clage En 2007 80 000 tonnes bh de cen dres ont t recycl es en agriculture sur environ 250 fermes Cette pratique permet de neutraliser l acidit des sols tout en procurant aux plantes des l ments fertili sants majeurs et des oligo l ments Ces effets combin s expliquent pourquoi lim pact sur les cultures est g n ralement sup rieur celui de la chaux agricole L encadrement et le contr le de qualit obligatoire permettent de s assurer que les cendres sont pandues de fa on s curitaire Le recyclage des cendres permet en outre d viter le recours l enfouissement sani taire tout en r duisant l
31. conomique de la cendre de bois Puisque la cendre est un substitut la chaux agricole et aux engrais min raux sa valeur peut tre estim e en fonction du prix de vente pour ces mati res concurrentes En se basant d une part sur les teneurs moyennes des cendres pour l IVA le P 0 disponible et le K O disponible tableau 3 et d autre part sur les co ts unitaires de la chaux agricole non livr e environ 20 t IVA 77 et des engrais 2 40 kg P 0 2 00 kg K O prix l t 2008 on obtient une valeur moyenne de 69 tm bh de cendres dont 13 pour la valeur neutralisante 12 pour le P disponible et 44 pour le K disponible En retranchant les co ts d pandage de la cendre pour l agriculteur environ 4 tonne on obtient 65 tm bh comme valeur moyenne de substitution sans tenir compte de l apport en soufre et en bore Cette valeur relative peut cependant varier compte tenu de la variabilit des caract ristiques agronomi ques des cendres et de l volution du prix du march des engrais cela s ajoute la variabilit des co ts de transport de la cen dre et de la chaux pour une r gion donn e ainsi que du besoin ou non de fertilisation potassique Une autre fa on de calculer la valeur mon taire de la cendre consiste consid rer la valeur de remplacement de la chaux pour neutraliser le pH du sol conjointement avec le gain de productivit des cultures comparativement la cha
32. de bois Programme d essais et exp rimentation en agroalimentaire Projet AE 69650530 026 Agriculture et Agroalimentaire Canada Olivier N 1997 Utilisation de la cendre de bois sur les sols acides de l Abitibi Est Projet 23 817201 09005 Agriculture et Agroalimentaire Canada Patterson S J S N Acharya J E Thomas A B Bertschi and R L Rothwell 2004 Barley biomass and grain yield and canola seed yield response to land application of wood ash Agron J 96 971 977 Poisson G et J Vigneux 1994 valuation de l utilisation du BiofilC comme engrais GSI Environnement Porter G and P Ocaya 2008 Wood ash Aliming and Nutrient Sour for Potato Production Systems University of Maine http www newea org Residuals_2008 08Res _Session2_Porter Wood 20Ash_Nov08 pdf Robitaille R 1996 La cendre tient ses promesses Bio bulle D c janv 1996 p 11 Royer I R Lalande D Angers et R Simard 2004 tude comparative des produits chaulants sur les propri t s biologiques chimiques et physiques des sols et le rendement des cultures de ma s grain et de soja Agriculture et Agroalimentaire Canada Scott A 1968 Les sols nature propri t s am liorations Facult d agriculture de l Universit Laval 372 p R dit en 2003 par l Association qu b coise des sp cialistes en sciences du sol Seekins B D Aksler C Orians and A Russek 1986 Usable waste products for the farm Mai
33. dition que les mati res br l es n aient pas t trait es ou combin es avec des substances dont l utilisation est prohib e en culture biologique On en d duit que la cendre d une usine de cog n ration d nergie br lant exclusivement des corces serait acceptable en agriculture biologique alors que celle produite par une papeti re br lant des boues ne le serait pas Sylviculture et agro foresterie L utilisation de la cendre de bois en foresterie a fait l objet de plusieurs projets de recherche en Europe et aux Etats Unis mais elle demeure encore marginale au Qu bec Pourtant on rapporte l effet b n fique de la cendre de bois pour neutraliser l acidit des sols forestiers Lundstr m et coll 2003 augmenter la min ralisation de la mati re organique Fritze et coll 1994 et cons quemment entra ner une plus grande disponibilit des l ments dont l azote et le phosphore Hakkila et Halaja 1983 et Huikari 1989 cit s par Poisson et Vigneux 1994 Ces derniers auteurs mentionnent que les changements sur la v g tation foresti re et sur les arbres sont tr s favorables avec un impact jusqu 30 40 ans apr s l pandage Vance 1995 rapporte une tude finlandaise indiquant que 41 ans apr s l pandage de cendres on a observ une augmentation de la produc tivit de pins cossais 32 fois plus lev e que dans les parcelles t moins Cependant cet auteur rapporte que l
34. e Estes et coll 1995 Impacts sur le pH du sol Un des principaux int r ts de l utilisation de la cendre de bois est de neutraliser l acidit du sol Le calcul de la dose d pandage se fait alors en premi re approximation selon la m thode utilis e pour la chaux agricole CRAAQ 2003 Celle ci tient simultan ment compte de l IVA de l amendement chaulant de l analyse du sol de sa texture et de la profondeur d incorporation Cependant la cendre r agit plus rapide ment que la chaux agricole en raison de son contenu en ions hydroxydes OH plut t qu en ions carbonates C0 7 Pour une dose quivalente de chaux et de cendres sur la base de l IVA le comportement des deux produits dans le sol sera donc l g re ment diff rent La figure 2 d riv e de travaux qu b cois sur divers produits chaulants en incubation de sols Laverdi re et coll 1992 Simard et coll 1998 illus tre le comportement typique des formes hydroxydes et carbonates Ainsi la cendre tend r agir plus rapidement que la chaux Temps Figure 2 R activit th orique des amendements calciques en incubation de sol selon la pr domi nance des formes carbonates CO 2 ou hydroxydes OH o t moin cendres 2x dose cendres 1 2x dose e chaux agricole 1x dose s cendres 1x dose 5 T T T T 7191 11 91 8 92 9 93 date d chantillonnage Figure 3 v
35. e on pouvait s y attendre la demi dose ne permet pas une l vation subs tantielle du pH comparativement au t moin figure 3 Des essais en Estrie Vigneux et Barnett 2001 ont d ailleurs mis en vidence que le fractionnement de la dose de correction du pH sur plusieurs ann es ne permettait pas d atteindre une l vation sensible du pH la premi re ann e comparativement un apport unique Des tudes r alis es par Agriculture et Agroalimentaire Canada en Mauricie Ziadi et coll 2007 avec des doses de cendres de 3 tm ha pandues annuellement pendant 6 ans sur un loam La Chaloupe indiquaient une correction progressive du pH Cependant dans les 3 derni res ann es le pH s tait stabilis pr s de la cible 6 5 La figure 3 indique qu un d passement du pH cible est toute fois possible avec une dose sup rieure au besoin de chaulage 2x ce qui pourrait tre excessif pour une culture de c r ales On constate aussi que la correction du pH avec la cendre s est prolong e 3 ans apr s l pandage Ces recherches confirment que le calcul de la dose d pandage sur la base de l IVA est une approche s curitaire Cependant l IVA doit tre calcul en consid rant une efficacit de pr s de 100 et non pas selon la m thode du tamisage utilis e pour la chaux Sur la base des 2 tudes abitibiennes on peut cependant penser que l efficacit r elle E de la cendre serait en fait l g rement i
36. e tableau 7 r sume les bonnes pratiques agro environnementales s appliquant au recyclage agricole des cendres de bois Elles tiennent compte la fois de la litt ra ture scientifique consult e des consensus tablis dans divers documents officiels de r f rence norme BNQ 2006 Guide de r f rence en fertilisation du CRAAQ 2003 des normes r glementaires ainsi que des informations verbales fournies par de nombreux sp cialistes consult s dans l laboration de cet article Ces bonnes pratiques sont pr sent es de fa on chrono logique par rapport aux tapes normales d un projet de valorisation La plupart de ces bonnes pratiques r f rent aux cultures devant tre privil gi es ou vit es la fertilisation phosphorique et potassique ainsi qu aux diverses mesures de protection des sols des plantes de l eau de l air des animaux et des humains On utilisera d abord la cendre pour corriger l acidit du sol et atteindre rapidement le pH cible en vue de l atteinte de rendements sup rieurs puis comme fertilisation d en tretien annuelle ou bisannuelle sur la base des besoins en P K Puisque la cendre est plus r active que la chaux agricole un ensemble de mesures pr ventives ont t consid r es pour viter un d passement du pH cible notamment avec les c r ales en sols sableux faiblement tamponn s ToN GT IOA 8007 AHANAIAQ SNOLLNTOSOHIV AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 1
37. ent les plus lev s 10 sur une p riode de 3 ans quand la dose de 9 t ha tait apport e en un seul apport plut t qu en apports fraction n s figure 4 Les impacts de la cendre sur le rendement se sont galement faits sentir la deuxi me ann e Tout comme les tudes sur le pH du sol ceci sugg re de ne pas fractionner les apports sauf dans des situa tions particuli res D ailleurs Laroche et coll 1997 ne rapportent pas d augmenta tion du rendement des fourrages au Lac Saint Jean lorsqu une faible dose d entre tien 1 t ha bh est apport e M me en cas de d passement du pH cible la cendre aurait un effet protecteur en prairies puisque des tudes r alis es au Vermont indiquent que des doses de cen dres exc dant le besoin en chaux des luzerni res n entra naient pas de carences nutritionnelles contrairement une sur dose de chaux agricole Coleman 1995 Cela pourrait possiblement s expliquer par l apport conjoint en oligo l ments con tenus dans la cendre notamment en bore Seekins 1986 Des essais au New Hampshire ont en effet tabli que la teneur foliaire en bore de la luzerne augmentait AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 B T1 T moin T3 3 x 3 E T2 1x3 x3 T4 9x1 8 7 A DET m Z o 5 lt 8 47 LA o S 5 EES 14 El 0 T 1 An1 An 2 An 3 Figure 4 Rendements moyens
38. espond la valeur moyenne des chaux calciques vendues au Qu bec mais qui est bien moindre que la chaux dolomitique et magn sienne Vigneux et Barnett 2001 ont cependant d montr que l apport de cendres augmen tait la disponibilit de Mg dans les sols Un test de solubilit du Mg de la cendre pour ra donner une indication cet effet BNQ 2006 Un autre l ment distinctif de la cendre qui a t peu document est son contenu lev en soufre 22 kg t dont la majorit est sous forme de sulfates facile ment assimilables par les plantes Le br lage du bois concentre galement dans la cendre les oligo l ments natu rellement pr sents dans les arbres comme le mangan se le fer et le zinc qui sont en quantit s non n gligeables comparative ment la chaux agricole tableau 4 Toutefois afin d viter le risque d exc s en oligo l ments phytotoxicit suite des apports r p t s des teneurs limites ont t tablies et seront d taill es plus loin avec les consid rations environnementales Mentionnons finalement que les cendres ne sont pas une source significative d azote moyenne de 0 3 kg t bh Cet l ment tant perdu sous forme gazeuse lors de la combustion Autres propri t s des cendres potentiellement b n fiques pour les sols et les cultures Des recherches en Alberta sugg rent que l pandage de cendres pourrait am liorer la structure du sol Lickaz 2002 En eff
39. et la pr sence des cations divalents tels le calcium Ca et le magn sium Mg favorise la floculation des sols complexe argilo humique A l inverse les ions monovalents Na K ont ten dance disperser les argiles C est pourquoi la norme BNQ 2006 comporte un ratio minimal respecter entre les ions divalents et monovalents Na K gt 2 5 Le ratio de la cendre tant en moyenne de 7 tableau 3 on consid re que les cendres agissent plut t comme un agent structurant des sols Le ratio est cependant beaucoup moindre que la chaux agricole principale ment en raison de la diff rence de contenu en potassium Une teneur lev e en mati re organique permettrait galement d am liorer la fertili t globale des sols en raison de la forme particuli re du carbone Ce carbone tant biologiquement stable l impact sur les sols pourrait se poursuivre sur des d cennies C est du moins ce que sugg rent des tudes faites aux Etats Unis avec le bio char Guo 2008 Des tudes en serre ont aussi montr que les propri t s de type charbon activ des cendres ont pour effet d adsorber les herbicides incorpor s au sol comme l atrazine Cela pourrait done th orique ment causer une baisse de l efficacit du d sherbage chimique au champ surtout en conditions de semis direct sans incorpora tion des cendres mais r duirait galement la phytotoxicit r siduelle pour la culture suivant
40. grais phosphat Lickaz 2002 Des tudes semblables au New Hamphire Estes et coll 1995 en sol acide pH 5 3 montrent une augmentation de rendement de 45 de la luzerne pour une dose identique de cendres et de chaux de 9 t ha bs en pr semis L augmentation de rendement tait de 61 avec une dose lev e de 18 t ha b s La cendre tant plus soluble que la chaux elle serait plus rapidement disponible aux racines des plantes d j tablies Lickaz 2002 et serait donc plus indiqu e pour un chaulage d entretien des prairies en surface sans incorporation Dans le domaine du mara chage des recher ches en Europe du Nord indiquent que le rendement de l gumes racines comme la pomme de terre et la betterave est propor tionnel la dose des cendres appliqu e Butkuvien 2005 la dose de 6 tm bh donnant un gain de productivit de 26 avec la pomme de terre comparativement au t moin Au Maine Porter et Ocaya 2008 ont obtenu des rendements de pomme de ter re semblables entre un traitement de chaux avec engrais min raux et un traitement de cendres avec une dose r duite d engrais De fa on plus globale dans l tat d Alabama un suivi de plus de 50 projets de d monstration d pandage agricole des cendres de bois aux doses agronomiques besoin en chaux a montr syst matique ment des r sultats positifs sur la croissance des v g taux Mitchell 1995 Cela con firme encore une fois que le
41. ion des gisements de calcaire et de muriate de potassium a sonn le glas l usage traditionnel des cendres de bois en agriculture Dans les d cennies qui suivirent l indus trie du bois allait cependant g n rer de plus en plus de cendres En l absence d un march les cendres ont alors t g r es comme des d chets de mani re plus ou moins appropri e jusqu l apparition des r glementations sur les papeti res dans les ann es 1980 et 1990 Ces resserrements r glementaires augment rent les co ts d en fouissement des cendres Parall lement le MAPAQ avait d j cess de subventionner l utilisation de la chaux en agriculture depuis plusieurs ann es Ces deux ph nom nes et les tudes agronomiques r alis es en Nouvelle Angleterre puis au Qu bec ont contribu au regain d int r t pour l pandage des cendres au Qu bec depuis une quinzaine d ann es Cette valorisation des cendres peut tre consid r e comme une activit de recy clage car il s agit d une r utilisation d l ments fertilisants provenant des v g taux forestiers arbres dans un autre cycle de production v g tale agricole Cependant afin de s assurer que ce recyclage se fasse de fa on s curitaire le minist re du D veloppement durable de l Environne ment et des Parcs a labor dans les ann es 1990 des crit res et des normes d utilisa tion MENV 1997 qu il a r vis s par la suite MDDEP
42. ions ou la r vision du manuscrit orig inal Mmes Andr anne Bilodeau BNQ Rachel Thibault CIFQ et Elisabeth Groeneveld MDDEP ainsi que MM R gis Baziramakenga Universit Laval Lucien Bordeleau Holistik Fran ois Bossanyi CEAEQ Gyula Bossanyi Les Produits BCC Marc F Cl ment MAPAQ Louis Drainville Terre Eau Cyrias Girard Les Produits BCC Marcel Giroux IRDA Fran ois Granger CSST Toma Guillemette UQAT Louis Jean Solutions 3R Sylvain Larouche Jacques Latreille CEAEQ Robert Robitaille MAPAQ et Jean Vigneux GSI Environnement R f rences AAC 1996 Guide d interpr tation du r glement sur les engrais Division des produits v g taux Agriculture et Agroalimentaire Canada 107 p AIFQ 1990 Pourquoi gaspiller nos d chets Association des industries foresti res du Qu bec lt e Dans For t Conservation Septembre 1990 Baziramakenga R 2003 Disponibilit du phosphore des biosolides et cendres de papeti res Agrosol octobre 2003 Vol 14 no 1 p 4 14 BNQ 1997 Document explicatif Crit res de la Norme BNQ 0419 090 1997 7 p BNQ 2005 Amendements min raux Amendements calciques ou magn siens provenant de proc d s industriels BNQ 0419 090 2005 41 p BNQ 2006 Modificatif Amendements min raux Amendements calciques ou magn siens provenant de proc d s industriels Norme BNQ 0419 090 2005 10 p BNQ 2006b R sultats BNQ Pierre chaux
43. ipalement hydro lectrique et les missions de GES seraient donc moindres Nonobstant les GES associ s la production industrielle de chaux agricole il faut consid rer les GES g n r s lorsqu elle est pandue au sol Environnement Canada 2003 La chaux r agit chimiquement dans la solution du sol selon les quations suivantes q j lomitique gt 2 CO Ca Mg 2 H 0 Il y a donc un d gagement net de CO d origine fossile gisements anciens de car bonates En se basant sur des bilans de masse et en tenant compte de la proportion des divers types de chaux vendues au Canada Environnement Canada 2003 on value que chaque tonne de chaux agricole pandue contribue approximativement l mission de 0 45 tonne de CO au niveau du sol Ces missions sont comptabilis es depuis plusieurs ann es par le gouverne ment f d ral dans les bilans de GES provenant des activit s agricoles au Canada A l inverse l pandage des cen dres ne lib re pas directement de CO car son alcalinit implique des hydroxydes et non des carbonates Puisqu une dose nor male de 8 t cendres bh ha IVA 49 permet d viter la consommation d environ 5 t ha de chaux agricole IVA 77 ce recyclage permettrait aussi de r duire l mission d environ 2 3 tonnes CO ha Ces vitements d mission de GES pour raient ventuellement donner le droit des cr dits carbone pour les agriculteurs ou l industrie
44. l atoire Les nouveaux pandeurs de pr cision pour les fumiers seraient id als en termes de patron d pandage de robustesse et de dose d pandage Comme les poussi res sont irritantes pour les yeux et les voies respiratoires il est recommand de porter des lunettes de s curit et des gants lors de la manuten tion et au besoin un masque poussi res Vigneux 1991 Kopecky 1995 tiquetage et protection des consommateurs Toute cendre de bois vendue aux agricul teurs est assujettie aux normes d tique tage de la Loi sur les engrais administr e par l Agence canadienne d inspection des aliments ACIA Il s agit de normes obligatoires afin d viter toute fausse repr sentation commerciale Elle oblige notamment l inscription d un contenu mininum garanti en principes nutritifs Le site internet de l ACIA fournit des exem ples d tiquetage La norme du BNQ va plus loin que la r gle mentation f d rale en termes d exigences d tiquetage et de description du produit en obligeant l inclusion de mises en garde agronomiques et environnementales pour les produits certifi s BNQ 2006 La norme BNQ a t labor e par un comit de travail compos de membres de l industrie foresti re du MAPAQ de IRDA du MDDEP de l UPA de l Universit Laval et de sp cialistes du secteur priv Elle s applique toute une gamme de r sidus chaulants industriels allant des coquilles d oeufs
45. l y a un d lai surtout avant l incorporation des cendres au sol L pandage apr s une coupe de foin ou l automne semble un moment id al L alcalinit de la cendre sera r duite par r action avec le gaz carbonique de l air Mettre jour le PAEF et discuter avec l agriculteur des impacts positifs ou n gatifs de l utilisation des cendres et des moyens d am liorer son utilisation comme un suivi annuel du pH du sol ToN GT IOA 8007 AHANAIAA SNOLLNTOSOHIV AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 Autres utilisations possibles des cendres de bois comme mati res fertilisantes Utilisation en agriculture biologique La cendre de bois est un des engrais les plus efficaces et les moins dispendieux pouvant tre utilis s en agriculture biologique comme source de potassium de phosphore et de soufre La cendre est par ticuli rement appropri e dans les syst mes agrobiologiques o la fourniture de l azote d pend ultimement des cultures de l gumineuses Par ailleurs l impact de la cendre sur le contenu en Mn des tissus v g taux pourrait th oriquement favoriser la r sistance naturelle aux maladies des plantes Huber et Wilhelm 1988 Cependant certaines cendres ne sont pas admises dans les cahiers des charges Selon la norme biologique de r f rence du Qu bec CARTV 2008 l utilisation des cendres obtenues du br lage de mati res v g tales ou animales est permise con
46. ma Cascades Jonqui re Abitibi Bowater scierie La Dor Louisiana Pacific Chambord Cascades p te East Angus Estrie Cascades Carton East Angus Domtar Windsor Kruger nergie co g n ration Bromptonville Abitibi Bowater Gatineau Outaouais Smurfit Stone Portage du Fort Fraser Nexfor Thurso Tembec complexe T miscamingue Abitibi Bowater Amos Abitibi T miscamingue Boralex co g n ration Senneterre Norbord La Sarre Chapais nergie co g n ration Chapais Chaux agricole certifi e BNQ Mati re s che PN ECC 49 65 94 5 Efficacit E 100 z 81 8 IVA 493 77 11 pH 12 6 5 9 1 5 Mat Organique 12 61 z Ca kg tm 160 50 318 18 P205 kg tm 104 70 0 7 121 K20 kg tm 224 61 0 4 77 Mg kg tm 12 51 35 105 S kg tm Ratio Ca Mg Na K 1 Statistiques tablies partir de donn es brutes du MDDEP pour 20 cendres ainsi que de donn es brutes du BNQ 2007 et du MDDEP pour 22 chaux agricoles certifi es BNQ 2 Coefficient de variation CV cart type moyenne x 100 3 L efficacit E de la cendre est consid r e pr s de 100 BNQ 2006 La m thode des tamis utilis e pour la chaux ne convient pas la cendre car elle tend sous estimer l efficacit r elle Voir le texte 4 L efficacit du P et du K est respectivement estim e 50 et 100 en quivalence avec les engrais min raux voir le texte Mentionnons que l analyse de l acide phosph
47. n PN plus lev et seront donc pandues une dose moindre limitant la charge d TM r ellement apport e au sol des niveaux semblables aux crit res C1 La norme du BNQ tableau 6 a tenu compte de ce double ph nom ne en tablissant un ratio PN ETM comme crit re de qualit 7 titre indicatif la teneur moyenne en aluminium de la cendre est de 14 000 mg kg C V 114 de 760 mg kg dans la chaux agricole C V 57 et de 35 000 mg k pour les argiles Les hydroxydes r agissent alors progres sivement avec le gaz carbonique de l air pour former des carbonates de calcium qu on retrouve galement dans la chaux agricole Bordeleau cit par MDDEP 2006 Le pH peut diminuer jusqu 10 5 H bert 2006 ce qui r duit l alcalinit de fa on importante Suite un pandage la surface du sol la cendre agira galement comme une trappe CO Un d lai de quelques jours avant son incorporation au sol permettra donc une r duction du pH de la cendre Ohlsson 2000 sans r duire pour autant son pouvoir neutralisant L effet protecteur de la carbonatation des hydroxy des sera davantage marqu avec un pandage sur prairie sans incorporation Teneurs en l ments fertilisants La teneur en calcium des cendres est lev e en moyenne 160 kg tm bh mais deux fois moindre que la chaux agricole tableau 3 Les teneurs en potassium et en phosphore sont aussi importantes avec des teneurs moyennes de
48. naturelle 2006 Amendements min raux Pierre chaux naturelle Norme BNQ 0419 070 1998 1 p Brunelle A et A Vanasse 2004 Le chaulage des sols CRAAQ Butkuvien E 2005 Wood ash use for plants fertilization In Technology of progressive farming Lituaniann Institute of Agriculture CARTV 2008 Norme biologique de r f rence du Qu bec Version 4 0 Conseil des appellations r serv es et des termes valorisants 113 p Chalifour E 1995 Valorisation de la cendre en agriculture Bio bulle Juin juillet 1995 p 12 16 Charbonneau H M H bert et A Jaouich 2000 Portrait de la valorisation agricole des mati res r siduelles fertilisantes au Qu bec Partie 1 Aspects quantitatifs Vecteur environnement Vol 33 No 6 p 33 51 Charbonneau H M H bert et A Jaouich 2001 Contenu en l ments fertilisants et qualit environnementale Portrait de la valorisation agricole des mati res r siduelles fertilisantes au Qu bec Partie 2 Vecteur environnement Vol 34 No 1 p 56 60 Clapham W M and L M Zibilske 1992 Wood ash as a liming amendment Commun Soil Sci Plant Anal 23 11 et 12 1209 1227 Coleman PM 1995 Land application of wood ash 12 years in northern New England In Symposium on land application of wood fired and combination boiler ashes 1995 NCASI meetings Asheville North Carolina August 2 3 p 4 6 GoN 6T IOA 8007 AHANAIAQ SNOILATOSONIV E CRAAQ 20
49. ne Department of Agriculture Food and Rural Resources p 12 1 12 6 Siddique R 2008 Wood Ash In Waste Materials and By Products in Concrete Chap 9 Springer p 303 321 Simard R R S Beauchemin et M Laverdi re 1998 Limed sewage sludge effects on nutrient status and metal fractions in acidic soils Canadian journal of Soil Science Vol 79 p 173 182 Stewart B R and W L Daniels 1992 Physical and chemical properties of coal refuse from southwest Virginia J Environ Qual 21 635 642 Sweeney J R and PD Jones 1995 Heavy metal whole body burdens of fauna inhabiting mill as recycling sites in southeastern coastal plain forests In Symposium on land application of wood fired and combination boiler ashes 1995 NCASI meetings Asheville North Carolina August 2 3 p 39 40 Tabi M L Tardif D Carrier G Laflamme et M Rompr 1990 Inventaire des probl mes de d gradation des sols agricoles du Qu bec Entente auxiliaire Canada Qu bec Tl p Vance E 1995 Opportunities for the beneficial use of boiler ashes as soil amendments In Symposium on land application of wood fired and combination boiler ashes 1995 NCASI meetings Asheville North Carolina August 2 3 p 1 3 Vigneux J 1993 Sources caract ristiques et potentiel d utilisation des cendres de bois au Qu bec Dossier d opportunit pr par pour le Centre qu b cois de valorisation de la biomasse CQVB CQV171 R A2
50. nf rieure 100 puisque le pH cible 6 5 n est pas enti rement atteint con trairement la chaux figure 3 Consid rer une efficacit de 100 permet cependant d viter le risque de surchaulage En pratique les doses d pandage de cen dres observ es en agriculture sont en moyenne de 8 tm ha bh avec un CV de 53 H bert et coll 2008 En consid rant un PN et un IVA moyens de 49 cela correspondrait environ 5 tm ha de chaux agricole ayant un IVA de 77 tableau 3 soit une dose normale de correction du pH et non pas une dose d entretien Au Saguenay Lac Saint Jean apr s 20 ans d pandages de cendres sur des dizaines de fermes on n aurait pas rapport de cas de surchaulage pour des apports correspondant aux besoins Mentionnons finalement que dans une s rie d essais comparatifs entre divers produits chaulants pandus doses lev es 10 et 14 t ha dans Lanaudi re on wa pas rapport de diff rence significative entre les apports de chaux agricole et de cendres de bois sur le pH du sol Royer et coll 2004 Le pH cible n a pas m me t atteint avec ces fortes doses Impacts sur le rendement des cultures Au del de l impact mesurable sur les sols ce qui importe pour l agriculteur et l agro nome est l impact sur le rendement des cultures Dans les ann es 1930 le minis t re de l Agriculture indiquait que ce sont surtout les cultures de grains sur terres l g
51. olution du pH pour une argile de la s rie Fabre amend e de cendres ou de chaux agricole pour l atteinte d un pH de 6 5 adapt de Olivier 1993 et Chalifour 1995 Notes la l gende des doses a t r vis e en consid rant que l efficacit des cendres est de 100 selon l approche du BNQ et non pas 50 selon les calculs des auteurs r alis s partir des essais de tamisage Sur cette base l IVA de la cendre et celle de la chaux taient toutes les deux de 70 C est pourquoi la dose 1x pr sent e ici correspond la dose 2x dans l tude originale Une seule donn e de pH a t consid r e par ann e en fin de saison afin de simplifier la pr sentation et d enlever l effet de la variabilit saisonni re du pH du sol L pandage a t r alis une seule fois en octobre 1991 agricole Un comportement similaire a t observ lors d essais au champ en Abitibi figure 3 Pour une dose comparable sur la base de l IVA dose 1x efficacit de la cen dre estim e 100 on voit que l l va tion du pH est plus rapide avec la cendre qu avec la chaux Cependant l l vation de pH est moindre qu avec la chaux compara tivement au comportement attendu des hydroxydes figure 2 Dans un essai ult rieur en Abitibi avec un autre type de cendre et en sol limoneux Olivier 1997 a obtenu un pH final de 6 3 l g rement inf rieur au pH cible en consid rant une efficacit de la cendre de 100 Comm
52. onomies importantes l achat Elle est toutefois un frein au recyclage des cendres et au d veloppement conomique de cette fili re aupr s des industriels ce qui contri bue perp tuer l enfouissement des cendres plut t que leur recyclage et l importation d engrais potassiques et phosphor s Int r t environnemental du recyclage des cendres de bois L pandage agricole des cendres comporte plusieurs avantages environnementaux Ces derniers sont li s d une part au fait de ne pas enfouir un r sidu dans un lieu d limination et d autre part au fait de rem placer des ressources non renouvelables chaux agricole engrais min raux provenant d activit s mini res et indus trielles L pandage permet galement de corriger l acidit des sols agricoles qui est consid r e comme une forme de d grada tion des sols Tabi et coll 1990 Un avantage moins connu est li aux gaz effet de serre GES et s explique par le remplacement d une partie de la chaux agricole En effet la chaux des carri res est dure et doit tre finement broy e avant son usage agricole Ce broyage implique une quantit consid rable d nergie Lorsque celle nergie provient enti rement du p trole la production d une tonne de pierre chaux contribuerait l mission de 0 36 kg C kg chaux Lal 2004 soit 1 3 tonne q CO tonne chaux Cependant au Qu bec l nergie utilis e pour le broya ge serait princ
53. orique assimilable utilis e couramment pour les engrais min raux sous estime possiblement la valeur agronomique r elle car la m thode n a pas t d velopp e pour des matrices fortement alcalines Dans un essai d extraction Poisson et Vigneux 1994 la valeur assimilable ne repr sentait que 30 du P O total ce qui est significativement moindre que ce que donnent les essais agronomiques 5 La majorit du soufre est sous forme de sulfates donc potentiellement disponibles aux plantes commerciale Le PN des cendres du Qu bec varie beaucoup d une cendre l autre CV de 65 comme aux Etats Unis Ohno et Erich 1990 Siddique 2008 Cette variabilit s explique princi palement en fonction des diff rences de teneur en eau en mati re organique imbr l e et en particules de sols En effet les cendres contiennent en moyenne 25 d eau sur base humide la mati re s che est de 75 en moyenne Cette eau est ajout e aux cendres pour les teindre abattre la poussi re et transformer les formes oxydes CaO et K 0 selon une r action exother mique en formes hydroxydes Ca OH et KOH moins r actives au plan chimique Les cendres contiennent en moyenne 12 bh de mati re organique imbr l e mais cette quantit est tr s variable CV 61 Cette forme de carbone biologique ment stable r sulte d une combustion incompl te du bois et conf re une couleur noir tre plusieurs cendres Les
54. p riode de l ann e etc viter le risque de t tanie d herbage chez le bovin s il y a rotation des cultures avec les fourrages Une analyse des fourrages peut cependant autoriser une recommandation diff rente surtout avec une cendre moins riche en K Les sols risque ont un indice de saturation gt 7 6 sols gt 30 argile ou 13 1 sol lt 30 argile selon le CRAAQ 2003 Cette restriction ne devrait pas s appliquer pour des doses d entretien qui respectent le besoin des cultures en P ou avec des cendres ou des m langes cendres chaux pauvres en P lt 3 kg P 0 t Utiliser l IVA moyen de pr f rence plut t qu une analyse minimale garantie afin d viter le surchaulage L IVA doit tre calcul en consid rant une efficacit pr s de 100 et non pas selon la m thode des tamis qui sous estime l IVA r el de la cendre et cons quemment entra ne un risque de surdose Pour un besoin lev en chaux du sol quivalant plus de 7 tonnes de carbonate de calcium fractionner les apports pour minimiser le d balancement cationique Cela est surtout important pour les sols sableux faible capacit tampon et pour une culture de c r ales qui est plus sensible au surchaulage que les l gumineuses titre indicatif pour une cendre moyenne IVA 49 le seuil maximum sera d environ 14 t cendres humides ha Le seuil sera plus faible si l IVA est plus lev Consid rer une efficacit moyenne du P de l
55. particules de sable de limon et d argile n ont pas t quantifi es Elles adh rent aux corces et aux r sidus de cours bois entr s en con tact avec le sol Elles se concentrent ensuite dans les cendres apr s la combus tion de la mati re organique Ces particules sont plus abondantes dans les cendres qui ont un faible PN sur base s che comme les cendres de grilles dans lesquelles on retrouve galement des cailloux Mention nons que les cendres provenant du br lage des r sidus de d sencrage de papier maga zine contiennent galement des quantit s importantes d argile de type kaolinite Ce type d argile est utilis dans la fabrication du papier pour lui conf rer sa propri t glac e La quantit de particules de sol peut tre d duite partir de la teneur en silicium des cendres extraction l acide fluorhydrique La teneur en argile peut galement tre d duite par l aluminium total Estes et coll 1995 Le PN des cendres est caus principalement par la pr sence d hydroxydes de calcium Ca OH de potassium KOH et de magn sium Mg OH Il est mesur au laboratoire par titration acide mais peut galement tre estim par la teneur en cations selon la for mule suivante MDDEP 2008 partir des analyses de 17 cendres valo ris es en agriculture on a obtenu une valeur de PN _ quasi identique la estim 2 moyenne des PN ese 58 vs 61 ECC bs La relation
56. produced yearly in the province and approximately half of this amount was recycled as soil amendment in 2007 more than 80 000 tm were applied for agricultural purposes on 250 farms Literature clearly shows that using ash is efficient for correction of soil acidity and contributes to bring nutrients to crops Ash applications to soil also generally allow increase in crop yields compared to agricultural limestone Its economic value has been estimated between 20 and 65 tm for normal ash Its agricultural use could also reduce greenhouse gases emission which may lead to credits of carbon However ash quality varies mainly because of wood type burning conditions and water addition In addition alkalinity potassium and dust contents require both environmental and agronomic precautions Government regulations and commer cial standards BNQ govern their use However this underlying framework must be complemented with the use of best agronomic practices Both regulations and appropriate practices allow safe and economical use of ash in agriculture in accordance with sustainable development Key words Ash best practices liming regulation yields 1 Minist re du D veloppement durable de l Environnement et des Parcs Direction des politiques en milieu terrestre Service agricole difice Marie Guyart 9 tage 675 boul Ren L vesque Est bo te 71 Qu bec Qu bec Auteur pour la correspondance t l phone 418 521 3
57. r les missions de gaz effet de serre en agriculture ce qui pourrait ventuellement donner droit des cr dits Cependant la qualit des cendres est variable d une usine l autre selon le type de bois br l le mode de combustion et l a jout d eau De plus leur alcalinit leur contenu en potassium et leur texture fine et pulv rulente commandent des pr cautions particuli res aux plans agronomique et environnemental Une r glementation gouvernementale et des normes commerciales BNQ encadrent l utilisation de ce produit qui requiert cependant l emploi de bonnes pratiques agronomiques L ensemble de ces mesures permet une utilisation s curitaire et conomique des cen dres de bois en agriculture et ce de fa on compatible avec les principes du d veloppement durable Mots cl s rendemenis bonnes pratiques cendres chaulage r glementation AesTRACT M H bert and B Breton Wood ash recycling on agricultural land in Quebec Current situation impacts and agri envrionmental practices Agrosolutions 19 2 18 33 The use of wood ash to improve soil pH and increase soil fertility former ly a common practice was largely abandoned in the early 20 cen tury when alternative products arrived on the market agricultural lime muriate of potash Burning large quantities of wood indus try residues for energy purpose contributed to increase availabili ty of wood ash in Qu bec More than 300 000 tm wet weight are
58. re de bois dans de tels parcs peut favoriser la remise en v g tation En 2007 environ 35 000 tonnes de cendres ont ainsi t recy cl es pour la r habilitation de quelques sites H bert et coll 2008 Compostage et fabrication de terreaux L utilisation de cendres de bois dans les mati res en compostage et dans les ter reaux peut tre utile pour ajuster le pH et enrichir le contenu en l ments min raux des produits r sultants Les quantit s doivent cependant tre bien dos es pour atteindre les objectifs de qualit des ter reaux et le pH vis s La cendre riche en mati re organique carbonis e est la plus indiqu e Coleman 1994 car elle a pour effet de r duire les odeurs au compostage tout en donnant une belle couleur fonc e aux terreaux Utilisation comme mat riaux Certaines cendres ont avantage tre utili s es dans la fabrication du b ton plut t que d tre recyel es comme mati res fertilisan tes Siddique 2008 Il s agit notamment des cendres qui ne respectent pas les teneurs limites en contaminants qui ont un faible contenu en l ments fertilisants P K et en carbone organique ou qui ont ten dance se cimenter l entreposage Le recyclage dans le b ton serait particuli re ment appropri pour les cendres provenant du br lage de bois de d molition et de r si dus de d sencrage Les cendres provenant du bois trait peuvent tre plus fortement concentr es en l
59. res qui b n ficient davantage de l utili sation des cendres qui favorisent aussi la prise du tr fle MAPQ 1932 Olivier 1997 rapporte qu un apport sur un loam en Abitibi sur la base des besoins en chaux E estim 100 a permis d aug menter de 83 le rendement de l orge comparativement la parcelle t moin et de 30 comparativement la demi dose Des recherches en Alberta confirment cinia Gain de rendement par Bl Ma s 9 Soya 14 Haricot sec 15 Pois vert 63 Prairies de l gumineuses 12 35 tr fle Luzerni re 45 61 Prairies rapport la pierre chaux l augmentation de la productivit de l orge ainsi que du canola Patterson et coll 2004 L impact sur le canola pourrait notamment tre attribuable l augmenta tion de la disponibilit du bore du sol observ e par d autres chercheurs Vigneux et Barnett 2001 Des tudes ont compar plus pr cis ment l efficacit de la cendre avec la chaux agri cole tableau 5 Dans le ma s Ziadi et coll 2007 rapportent une augmentation de rendement de 9 comparativement la chaux avec de faibles doses de cendres 3 t ha Krejsl 1995 obtient les m mes r sultats avec le bl La sup riorit de la cendre est davantage accentu e avec les l gumineuses car Ziadi et coll 2007 observent une augmentation d environ 15 avec le haricot et le soya alors que Krejsl 1995 observe une augmentation de 63 a
60. s ex Cd Hg Pb Le tableau 4 pr sente les teneurs en ces l ments traces ET comparativement la chaux agricole On constate que le cadmium et le zinc sont des l ments qui exc dent en moyenne la teneur limite C1 du MDDEP 2008 et qui m ritent ainsi une attention particuli re Le nickel peut aussi impliquer un d passement occasionnel du crit re C1 La variabilit du contenu en ET des cendres est influenc e par les m mes facteurs que pour les param tres agronomiques teneur en eau degr de br lage type de bois br l etc Les plus fortes concentrations en cadmium observ es au Qu bec 40 mg Cd kg prove naient du br lage des corces de peuplier faux tremble en Abitibi et taient consid r es de source naturelle Il peut cependant y avoir occasionnellement un apport par la co combustion de r sidus industriels com me des huiles us es La teneur en mercure et en plomb des cendres est du m me ordre de grandeur que les sols naturels Les teneurs des cendres en dioxines et furannes chlor s sont aussi g n ralement n gligea bles tableau 4 sauf exception ex br lage de bois ayant s journ dans l eau de mer riche en chlore Les m taux ex Cd et Zn ainsi que le phosphore sont peu solubles dans la matrice alcaline des cendres et donc peu susceptibles au lessivage vers l eau souter raine et au ruissellement vers les cours d eau lors de leur stockage au champ Morris et coll
61. t possi blement plus de GES qu il n en vite ToN GT IOA 8007 AHANAIAQ SNOLLNTOSOHIV AGROSOLUTIONS D CEMBRE 2008 VOL 19 N 2 Ma trise des risques environnementaux L pandage des cendres de bois est dans une large mesure r gi par les m mes normes r glementaires qui s appliquent aux engrais min raux pandus en agricul ture PAEF r alis par un agronome bilan quilibr du phosphore distances d pan dage par rapport aux puits et aux eaux de surface etc Comme les engrais phospho r s les cendres augmentent la disponibilit du phosphore disponible dans le sol Cependant l indice de saturation en P tend revenir la normale 3 ans apr s l pan dage Vigneux et Barnett 2001 Royer et coll 2004 L agronome doit tenir compte de cette dynamique pour d terminer des doses appropri es qui ne d passent pas les seuils jug s s curitaires pour l eau de sur face Puisque les cendres sont pratiquement d pourvues d azote inodores et exemptes d agents pathog nes leur pandage peut toutefois tre pratiqu durant toute la saison de culture et m me tard l automne si les conditions de sol le permettent Les cendres de bois contiennent des l ments consid r s utiles ou essentiels la vie ex Co Cu Mo Zn Toutefois un apport excessif et r p t en oligo l ments peut nuire la qualit des sols il en va de m me pour les contaminants strict
62. tefois peu soluble l eau viter la cimentation avec certaines cendres qui peuvent endommager les pandeurs 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bonnes pratiques Avoir des analyses compl tes repr sentatives et fiables des sols et de la cendre Exclure les cendres non recyclables en agriculture Choisir l option d encadrement externe appropri e au contexte selon les exigences de contr le qualit d tiquetage de stockage et d pandage propres chaque approche S lectionner les cultures qui b n ficieront le plus des caract ristiques des cendres de bois Int grer les ajustements les plus r cents apport s au plan de culture PAEF Exclure les parcelles dont les teneurs sont excessivement riches en potassium selon les grilles du CRAAQ Exclure les parcelles dont la teneur en phosphore est risque au plan environnemen tal Exclure les fermes en surplus de phosphore Calculer les doses d pandage selon la m thodologie utilis e pour la chaux agricole CRAAQ 2003 Brunelle et Vanasse 2004 Pour une fertilisation d entretien annuelle ne pas d passer les besoins en phosphore et en potassium CRAAQ 2003 Int gration des r gles appropri es dans le plan de fertilisation Consid rer les restrictions et mises en garde de la norme BNQ quant au type de culture la paissance et la protection de l environnement pandre le plus rapidement possible
63. ux utilis e seule En se basant sur les prix du march les rendements moyens et les augmentations de rendements sp cifiques la cendre tableau 5 on obtient une augmentation de la valeur de la r colte de l ordre de 190 ha pour le ma s et le soya et de 90 ha pour l orge En consid rant une dose moyenne de cendres de 8 t ha bh on a donc un revenu suppl mentaire de l ordre de 11 24 tonne de cendres selon le type de grain cultiv En y ajoutant la valeur li e l IVA 13 t moins son co t d pandage par l agriculteur 4 t on obtient done une valeur moyenne de la cen dre variant de 20 33 tm bh sans tenir compte du transport Si on consid re que l impact sur le rendement peut galement se r percuter sur une deuxi me saison la valeur augmenterait d autant Encore une fois la valeur pour une cendre donn e variera selon sa teneur en eau et le dif f rentiel de co t de transport entre les sources de cendres et de chaux Peu importe la m thode de caleul utilis e la valeur marchande des cendres s av re beaucoup plus basse que sa valeur r elle car le prix de vente actuel oscille de 0 17 la tonne bh livraison comprise Cela sugg re que malgr les connaissances acquises la cendre est encore per ue comme un d chet et non pas comme un produit commercial haute valeur Ce faible prix de vente repr sente un avantage pour les agriculteurs qui r alisent des c
64. vec le pois vert Cette sup riorit de la cendre avec le ma s et le soya n a pas t observ e par Royer et coll 2004 possiblement en raison de la variabilit statistique des r sultats Les prairies de l gumineuses comme le tr fle et la luzerne b n ficient aussi parti culi rement des cendres Scott 1968 Seekins 1986 Robitaille 1996 Olivier 1997 notamment au niveau de l implanta tion Un suivi r alis aupr s d agriculteurs de la Nouvelle Angleterre indique que les cendres ont aussi un impact marqu en pandage sur les vieilles prairies en aug mentant la productivit et les populations de l gumineuses Coleman 1995 Seekins 1986 rapporte des tudes au Vermont d montrant une augmentation du rende ment de 75 avec la luzerne Poisson et Vigneux 1994 rapportent pour l Estrie des Lieux Source tat de Washington Krejs 1995 Mauricie Ziadi et coll 2007 Mauricie Ziadi et coll 2007 Mauricie Ziadi et coll 2007 tat de Washington Krejsi 1995 Bas Saint Laurent Robitaille 1996 New Hampshire Alberta centre Estes et coll 1995 Lickaz 2002 ToN GT IOA 8007 AHANAIAQ SNOLLNTOSOHIV augmentations de rendement plus modestes de 5 18 pour les parcelles amend es de cendres comparativement des parcelles t moins Dans un essai ult rieur en Estrie avec 5 fermes Vigneux et Barnett 2001 ont obtenu les gains de rendem

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