MBA - Permaculture - Comprendre l'Origine et l'utilisation du BRF

B R F
Présentation du 11 Avril 2015
aux Jardiniers Solidaires
@Michel_Barbeau - @StFlorent18400

La Vie – Les Molécules du Vivant
De quoi sommes-nous fait ?
Notre corps est composé en partie de molécules inorganiques (ou minérales) et de molécules organiques.
Parmi les molécules minérales: on trouve en majorité l'eau (70%), mais également des éléments (chimiques).
6 éléments du tableau périodiques sont les principaux constituants du corps:
 C: Carbone
 N: azote (en latin Nitrogenium)
 O: Oxygène
 H: Hydrogène
 P: Phosphore
 S: Soufre
Toutes nos molécules sont faites à partir de ces 6 éléments qui sont par conséquent très abondants dans
notre corps.
Mais d'autres éléments sont également présents, mais en moindre quantité, ce sont les oligo-éléments,
présents soit sous forme de vitamines, soit sous forme de sels minéraux.
Par exemple: le calcium pour les os, le fer pour le transport de l'oxygène dans le sang,....
Parmi les substances organiques, on distingue les glucides (sucres), les lipides (graisses), les protides
(protéines) et les acides nucléiques (ADN, ...). Tous ces éléments sont formés des 6 éléments chimiques
principaux cités précédemment. Ce sont les molécules organiques qui composent toutes les cellules vivantes.

L’Air et l’Eau
• L’Eau (pure) est composée
- d’1 atome d’Oxygène (O)
- de 2 atomes d’Hydrogène (H)
 donc une molécule d’eau s’appelle H2O
• L’Air est composé
– De 78% d’Azote (N)
– De 21% d’Oxygène (O)
– De 1% d’autres gaz : Dioxyde de Carbone (CO2),
vapeur d’eau et des gaz rares …
• Néon, Xénon, Méthane, Ozone, …

Constat
• Au sens de l'économie moderne, le sol représente une valeur nulle ou
presque, sauf s'il s'érode ou s'il ne répond plus aux attentes «chimiques»
de rendements élevés, et ce tout particulièrement dans le monde des
cultures maraîchères, base de l'agroalimentaire sous toutes les latitudes
• Ce n'est que tout récemment que les questions de la viabilité et du rôle de
cette ressource sans pareil ont été abordées sous l'angle biologique de ses
constituants
• Cette fragilité se manifeste sous la forme de dégradations d'abord
biologiques, puis chimiques et finalement physiques dont l'ultime
dégradation est représenté par les sols latéritriques en milieux tropicaux
• Les sols latéritiques sont des sols maigres, lessivés et appauvris en silice et
en éléments nutritifs fertilisants (Ca, Mg, K, Na).

Problématique
• L'une des exigences du sol tient à un processus
fondamental ignoré jusqu'à tout récemment, la
biotransformation des substances végétales en sol où
la lignine joue un rôle essentiel ainsi qu'un grand
nombre de composés polyphénoliques (cf vin  marc)
• La biotransformation est le début d'un long processus
appelé « Pédogénèse » qui régule la vie, la disponibilité
des nutriments, la structure physique du sol, sa
résistance à l'érosion et surtout protège et stimule les
diverses phases de la vie animale, bactérienne et
surtout fongique du sol.

La Lignine et la Cellulose
• La lignine (du latin lignum qui signifie bois) est un des principaux composants du bois, avec la cellulose
(glucide) et l'hémicellulose (pontage entre fibres de cellulose). La lignine est présente principalement dans
les plantes vasculaires et dans quelques algues1. Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité,
une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires,
ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine.
• Quantitativement, la teneur en lignine est de :
– 3 à 5 % dans les feuilles,
– 5 à 20 % dans les tiges herbacées,
– 15 à 35 % dans les tiges ligneuses.
• Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces (donc difficile à assimiler)
• Elle est maximum chez les arbres. La lignine est principalement localisée entre les cellules, mais on en
trouve une quantité significative à l'intérieur même de celles-ci.
• La lignine est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur la Terre, après la cellulose, et, à
elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale.
• La cellulose est le principal constituant du bois. La cellulose est un glucide constitué d'une chaîne linéaire
de molécules de D-Glucose La cellulose constitue la matière organique la plus abondante sur la Terre (plus
de 50 % de la biomasse). La quantité synthétisée par les végétaux est estimée à 50-100 milliards de tonnes
par an.
• C'est pourquoi la lignine et la cellulose font l'objet de recherches en vue de valorisations autres que ses
utilisations actuelles en bois d'œuvre et en combustible.

Molécule de Lignine
Exemple d’une structure possible de molécule de lignine.
Dans cette partie et sans décompter les atomes compris dans les molécules de "Carbohydrate") il y a :
• 28 monomères (principalement de coniferyl alcohol),
• 278 atomes de carbone,
• 407 atomes d’hydrogène,
• Et 94 atomes d’oxygène @Michel_Barbeau - @StFlorent18400

Définition
• BRF = Bois Raméal Fragmenté
– Bois : donc pas les feuilles
– Raméal : donc que les rameaux et pas des copeaux de tronc ou de
grosses branches
– Fragmenté : plus que coupé, les rameaux doivent être fragmentés,
broyés pour faciliter à la microfaune d’accéder à l’intérieur du bois
• Les branches ∅ 4 cm (ou les très jeunes arbres) qui composent le
BRF représentent la partie la plus riche de l’arbre. On y retrouve
75 % des minéraux, des acides aminés (constituants élémentaires
des protéines), des protéines et des catalyseurs.
• Pour les recherche sur Internet notamment, BRF en anglais
s’appelle RCW pour « Ramial Chipped Wood »

Raisons de l’utilisation du BRF
• L’idéal en agriculture est de copier la Nature et notamment le sol forestier très riche en humus. Une
forêt pousse sans traitements, sans travail, sans produits chimiques, sans être arrosée,…
• Les Ligneux (bois) créent plus d'humus et de meilleure qualité que les herbacées (composts ou
fumiers). Cette découverte québécoise est à l'origine d'un changement complet de paradigme dans
les sciences du sol et dans l'agriculture.
• Le couple lignine/mycélium est au départ d'une succession de cycles interactifs alliant pédofaune,
pédoflore et minéraux. Cette "chaîne trophique » (réseau alimentaire reliées entre elles dans un
écosystème) est la pédogenèse naturelle des sols forestiers.
• En forêt, les mycéliums dépolymérisent la lignine des racines et radicelles qui ne survivent pas. La
lignine (bois juvénile) des branches terminales est identique à celle des radicelles. En la broyant,
nous favorisons la multiplication des mycéliums et le travail cultural.
• Grâce à la lignine du BRF, la température reste stable et moyenne, le pH neutre, l'humidité vitale
constante. Plus besoin d'irriguer, ni de fertiliser. De plus, le fait que le sol ait une couverture aide à
lutter contre le ruissellement (c'est donc aussi une très bonne manière de lutter contre l'érosion).

La Photosynthèse …
là on tout commence (1/4)
• Le mot photosynthèse veut dire composition ou réunion. Il s’agit du
processus biologique qui permet à la plupart des plantes, terrestres ou
aquatiques, et à certaines bactéries de produire leur matière organique
MO (comme par exemple des sucres) à partir de l’énergie de la lumière.
• La photosynthèse a lieu dans les feuilles et parfois (mais plus rarement)
dans les tiges, par lesquelles les plantes captent la lumière du soleil et du
gaz carbonique de l’air (CO2, dioxyde de carbone) pendant qu’elles
absorbent de l’eau et des nutriments par leurs racines.
• Les feuilles grâce à leur relative grande surface utilisent l’énergie
lumineuse pour transformer l’eau et le dioxyde de carbone en sucre tout
en rejetant de l’oxygène dans l’air.
Equation-bilan simplifiée : 6 H2O + 6 CO2 + lumière  C6H12O6 + 6 O2
Autrement dit : eau + gaz carbonique + lumière —> glucose + oxygène

La photosynthèse se décompose en deux cycles
• Dans un premier temps, en présence de chlorophylle, la lumière décompose l’eau en éléments
primaires, libérant l’oxygène, l’hydrogène et de l’énergie chimique sous forme d’un coenzyme
appelé triphosphate d’adénosine (ATP), un élément clé de tous les êtres vivants capable de
déclencher des réactions chimiques sans y participer vraiment, une sorte de « monnaie »
énergétique utilisée par les êtres vivants.
• Dans un deuxième temps, des enzymes agissent sur l’hydrogène pour lui permettre de se combiner
avec le gaz carbonique grâce à l’énergie fournie par l’ATP afin de produire un hydrate de carbone qui
devient un sucre.
• La première de ces phases, appelée habituellement « la phase claire » puisqu’elle n’a lieu qu’en
présence de lumière, est la phase de captation de l’énergie. On l’appelle la phase photochimique.
• La deuxième phase, appelée abusivement « la phase sombre » bien qu’elle ait lieu aussi bien de
nuit que de jour, est la phase de synthèse carbonée. On l’appelle la phase de fixation du carbone
ou cycle de Calvin.
En réalité, l’équation 6 CO2 + 12 H2O + lumière --> C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2
se décompose en deux équations :

En phase photochimique, l’équation est :
12 H2O + lumière  énergie chimique (24 atomes d’hydrogène) + 6 O2

En phase de fixation du carbone, l’équation est :
énergie chimique (24 atomes d’hydrogène 24H) + 6 CO2  C6H12O6 + 6 H2O

La Photosynthèse (Récapitulatif)
Les produits de la photosynthèse et leur destination
• À partir du glucose produit à l’intérieur des feuilles par photosynthèse,
tous les composés nécessaires à la plante sont fabriqués :
– cellulose que l’on retrouve dans les parois qui forment la structure de la
plante.
– amidon, qui fait partie des réserves
– fructose, sucre qui fait partie des réserves
– acides aminés et bases azotées qui servent à la croissance et au
développement de la plante.
– etc …
• Ainsi, la photosynthèse permet à la sève brute ou sève montante,
composée d’eau et de minéraux en suspension dans l’eau, de s’enrichir de
matières organiques fabriquées par la plante. Cela devient la sève
élaborée ou sève descendante qui circule dans la plante par les vaisseaux
du liber

Transformation
du Gaz Carbonique en Oxygène

La Photosynthèse (Récapitulatif)
BRF

Structure d’un arbre

Le cycle de l’azote aérobie (dans l’air)

Déchets
Excréments
Ammoniaque
NH3
Nitrites
NO2
O2 + bactéries
Ammonium
NH4
Nitrate
NO3-
O2 + bactéries
Oxydation O2 + bactéries
Nourriture
Lombric
Compost
Pompe &
Aérateur
Aquaponie : Le cycle de l’azote anaérobie
(dans l’eau)

La Vie du Sol

Principaux groupes composant la pédofaune et leur
rôle au sein de l'écosystème sol

Avantage du BRF
• Amendement naturel du sol
• Productivité durable lié à la fertilité du sol (3 à 4 ans)
• La pédofaune génère des antibiotiques naturels donc réduction des maladies
• Pas d’érosion du sol
• Sol toujours humide. Absence totale d’arrosage.
• Pas de travail (griffage très superficiel pour les semis –> organismes aérobie)
• Le BRF apporte 75% de besoins des plantes
• Le BRF favorisent la pédogenèse nécessaire à la création de l'humus.
• Rendements (en quantité et en qualité, et en tous lieux) sont de 200% à 300%. Les
plus forts sont de 500% à 800% en zone tropicale.
• Après plusieurs milliers d'années de mise en sommeil, de matraquage, de mauvais
traitements divers et variés, de pollutions, d'acharnement inconscient, il suffit de
quelques mois, de quelques "chips" de broyats, pour remettre en vie un sol
"forestier" et multiplier par 500 la pédofaune.

Composition minérale des Turricules
• Les « déjections » des Vers de Terre s’appellent des Turricules.
• Grace au parcours des VdT dans le sol et de leurs actions aux côtés des
autres acteurs du sol (pédofaune, bactéries, champignons), les turricules
sont un concerté de minéraux.

BRF : Actions et Bénéfices
C E C : Capacité d’Echange Cationique : mesure chimique permettant d’approcher la capacité du sol à
fixer de façon réversible les cations échangeables (Ca++, Mg++, K+...). (Baize, 2004)
E T M : Elément Trace Métallique. Exemple : cuivre

Inconvénient du BRF
La "faim d'azote"
• C’est un terme agronomique pour imager le besoin en azote nécessaire à la décomposition de la
matière organique. En fait, pour caricaturer, les molécules carbonées contenues dans la matière
organique ne sont pas très "digestes" telles quelles pour la microflore du sol. Pour pouvoir dégrader
les molécules carbonées du BRF en humus, la microflore du sol utilise également de l'azote. La
microflore prend alors l'azote le plus facilement disponible (celui contenu dans la solution du sol) ce
qui rend cet azote indisponible pour les plantes cultivées (au départ ce terme de "faim induite en
azote" est apparu dans la problématique d'incorporation de la paille de blé dans le champ).
• La "faim induite en azote" peut être compensée par la mise en place d'une culture de légumineuses
(trèfle, luzerne, lupin, pois...) une saison avant l'incorporation du BRF suffit à inhiber cette "faim
d'azote".
• Mais il faut également savoir que cette "faim" n'est que provisoire (1 à 3 ans)... Une fois que la
microfaune sera en place, l'azote contenu dans le BRF sera progressivement libéré dans la solution
du sol.
• Les épandages de BRF réalisés en automne sont mieux intégrés du fait de la pluie ou de la neige. À
ce moment-là, il y a assez de nitrates dans le sol et les plantes en utilisent peu. On peut sans risque
apporter le BRF qui en plus fera office de pompe à nitrate.
• Les épandages de BRF après le mois de janvier sont à proscrire, car il s'installe alors une forte
concurrence vis-à-vis de l'azote. Cette concurrence est d'autant plus forte que l'apport de BRF est
élevé.

Culture de
Pois
pour fixer
l’Azote
du sol
(racines) afin
de le
restituer aux
plantes
voisines
Culture de
Fraisiers à
proximité des
Pois pour
que les
Fraisiers
récupèrent
l’azote fixé
par les
racines des
pois pendant
la phase de
« Faim
d’Azote »

RECONSTRUCTION D’UN SOL
(PELOUSE  POTAGER)
Quelques photos des étapes de reconstruction de sol

Le BRF est « attaqué » naturellement par le mycélium
(champignon) dans un délai de 2 à 3 semaines sous
couvert de quelques feuilles pour éviter le
dessèchement pas le vent.
Dès la couverture du sol par du BRF, en-dessous
s’installe la pédofaune et les plus remarquables les
participants de cette chaine « trophique » sont les vers
de terre qui évolue dans cette humidité permanente.

MERCI
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