Bulletin #2279, Utilisation des cendres de bois sur votre ferme (PDF)
Développé par Timothy S. Griffin, spécialiste en agriculture durable.
Pour des informations sur les programmes et les ressources de UMaine Extension, visitez le site extension.umaine.edu.
Retrouvez d’autres de nos publications et livres sur extensionpubs.umext.maine.edu.
Table des matières:
- Nutriments dans le frêne de bois
- Le frêne de bois comme agent de chaulage
- Tableau 1. Équivalents de carbonate de calcium (CCE) pour six cendres de bois du Maine
- Potassium et phosphore dans les cendres de bois
- Tableau 2. Phosphore (P) et potassium (K) disponibles dans les cendres de bois du Maine
- Pourquoi utiliser les cendres de bois ?
- Annexe Tableaux 1 et 2
Les entreprises de pâtes et papiers du Maine brûlent souvent du bois, de l’écorce ou des boues de papeterie pour produire de l’électricité. Chaque année, plus de 300 000 tonnes de cendres de bois sont ainsi produites. L’une des façons d’éliminer ces cendres de bois est de les mettre dans une décharge. Cependant, l’espace disponible dans les décharges devient rare et coûteux. C’est pourquoi d’autres méthodes d’élimination des cendres ont été mises au point. Une méthode qui est devenue courante dans le Maine consiste à répandre les cendres sur les champs. Les gens utilisent les cendres comme engrais de qualité inférieure et comme agent de chaulage depuis longtemps.
Plus de 70 000 tonnes de cendres de bois sont épandues sur les terres agricoles chaque année dans le Maine. Ce chiffre va probablement continuer à augmenter. Il est important que les agriculteurs et les communautés connaissent les avantages et les problèmes de l’utilisation des cendres de bois. Cette fiche d’information couvre la recherche sur
- les nutriments dans la cendre de bois,
- l’effet de la cendre de bois sur les niveaux de nutriments du sol, et
- l’effet de la cendre de bois sur la croissance des plantes.
Une grande partie de la recherche résumée dans cette fiche d’information a été menée par la station d’expérimentation agricole et forestière du Maine.
Les nutriments dans la cendre de bois
Vous savez à quoi ressemble la cendre de bois. C’est une fine matière noire, comme la cendre laissée dans un poêle à bois ou après un feu de camp. Mais de quoi est faite la cendre de bois ?
Le calcium est le nutriment le plus abondant, représentant en moyenne près de 20 % de la cendre. (Comme nous le verrons plus tard, cela signifie que la cendre peut être utilisée pour augmenter le pH du sol, tout comme la chaux agricole). Si vous appliquez cinq tonnes de cendres par acre, vous appliquerez environ une tonne de calcium. Par rapport au calcium, les autres éléments nutritifs sont présents en quantités beaucoup plus faibles. La cendre de bois contient environ 4 % de potassium et moins de 2 % de phosphore, de magnésium, d’aluminium et de sodium. La faible quantité de ces éléments nutritifs est la raison pour laquelle la cendre est considérée comme un engrais de » qualité inférieure « . En termes d’engrais commercial, la cendre de bois moyenne serait environ 0-1-3 (N-P-K).
La figure 1 montre la quantité moyenne de calcium, de potassium, de phosphore, de magnésium, d’aluminium et de sodium dans la cendre de bois. Ces quantités moyennes proviennent de 12 cendres de bois différentes – six produites dans le Maine et six produites dans d’autres États.
D’autres nutriments sont présents dans la cendre de bois en quantités beaucoup plus faibles. Certains de ces nutriments, comme le bore, le cuivre, le molybdène, le soufre et le zinc, sont nécessaires aux plantes à l’état de traces. La cendre de bois peut également contenir des métaux lourds. Ces métaux sont préoccupants car ils peuvent causer des problèmes de santé chez les humains, le bétail ou la faune. La concentration de micronutriments et de métaux lourds dans la cendre de bois est généralement mesurée en parties par million (ppm). En d’autres termes, il s’agit du nombre de livres contenues dans chaque million de livres (ou 500 tonnes) de cendres.
La figure 2 fournit un exemple de la teneur en métaux lourds des cendres de bois. Comme l’indique la figure 2, l’application de cinq tonnes de cendres ajoute moins de deux livres de ces éléments. Si les concentrations de cadmium, de chrome ou de plomb sont trop élevées, vous ne pourrez peut-être pas utiliser la cendre de bois.
La cendre de bois comme agent de chaulage
La cendre de bois est couramment utilisée comme agent de chaulage en raison de sa teneur élevée en calcium. Les agents de chaulage sont utilisés pour augmenter le pH du sol (le pH est une mesure de l’acidité du sol). Les sols du Nord-Est sont naturellement acides. Un pH de 4,5 à 6,0 est courant. Un pH de 7,0 est neutre. La plupart des plantes préfèrent un pH du sol entre 6 et 7 (bien que les pommes de terre et les bleuets préfèrent un pH du sol plus faible).
Il existe plusieurs façons d’estimer le chaulage de la cendre de bois. On peut effectuer des mesures en laboratoire (en faisant bouillir la cendre dans un acide) pour connaître l’équivalent en carbonate de calcium (CCE). Le CCE indique dans quelle mesure la cendre de bois peut augmenter le pH du sol par rapport à la chaux (carbonate de calcium). Comme pour les éléments nutritifs de la cendre de bois dont nous avons parlé plus haut, il existe de grandes différences entre les ECC de la cendre de bois. Lorsque le CCE a été déterminé en laboratoire, il variait de 25 à 59 %. C’est ce que montre le tableau 1. Cela signifie que si vous avez ajouté la même quantité de chaux et de cendres de bois, les cendres de bois devraient être 25 à 59 pour cent aussi efficaces pour augmenter le pH du sol.
La CCE des cendres de bois peut également être déterminée en laboratoire en mélangeant les cendres avec le sol et en mesurant le changement de pH du sol au fil du temps. On le compare ensuite au pH du sol après ajout de chaux. Ces chiffres sont également indiqués dans le tableau 1, dans la colonne « CCE (incubation). »
| CCE (dans l’acide) | CCE (incubation) | |
|---|---|---|
| Source de cendre | Pourcentage | |
| Ultrapower | 56 | 33 |
| Greenville Steam | 26 | 24 |
| Beaverwood Chester | 53 | 56 |
| Sludge-mélange de cendres | 50 | 40 |
| Bioash | 25 | 14 |
| Pinetree | 59 | 34 |
| Moyenne du CCE provenant de l’incubation dans trois sols différents du Maine. Données provenant de Ohno et Erich. 1990 | ||
Vous remarquerez que, dans la plupart des cas, le CCE déterminé avec cette méthode est inférieur à l’autre méthode de laboratoire. En utilisant cette méthode, le CCE des cendres de bois varie de 14 à 56 pour cent. Encore une fois, rappelez-vous qu’il y a de grandes différences dans la façon dont les cendres de bois augmentent le pH du sol.
Regardons ce qui arrive au pH du sol lorsque la cendre de bois est appliquée. La figure 3 montre comment le pH du sol augmente lorsque le taux de cendres de bois augmente. Cette relation entre le pH du sol et le taux de cendres est linéaire. Cela signifie que deux fois plus de cendres augmentent le pH du sol deux fois plus.
Dans le Maine, les applications de cendres de bois en terre végétale sont généralement limitées à deux tonnes d’équivalent chaux par acre. Si la cendre est enfouie, la limite est fixée à trois tonnes par acre. La quantité réelle de cendres appliquée peut varier de trois à huit tonnes de cendres sèches par acre, selon le CCE. La quantité d’humidité dans la cendre affecte également le taux d’application. De l’eau est généralement ajoutée aux cendres à la centrale électrique pour réduire la poussière. Plus il y a d’eau dans la cendre, plus le taux d’application est élevé sur une base « telle quelle ».
Potassium et phosphore dans la cendre de bois
Les plantes éliminent de grandes quantités de phosphore (P) et de potassium (K) du sol. Une tonne de foin de luzerne contient environ six livres de P (14 livres de P2O5) et 48 livres de K (56 livres de K2O). L’ensilage de maïs produisant 15 tonnes par acre élimine environ 50 livres de P2O5 et 120 livres de K2O. Avec le temps, il faut ajouter du P et du K au sol pour maintenir le rendement des cultures. Dans quelle mesure la cendre de bois répond-elle aux besoins des cultures ?
Il existe une différence entre le P et le K totaux et disponibles dans la cendre de bois. Trois méthodes différentes sont utilisées pour estimer la quantité de ces nutriments disponibles :
- Une procédure d’essai d’engrais standard, qui extrait les éléments nutritifs de la cendre dans une solution de citrate d’ammonium, traitant la cendre de la même manière qu’un engrais disponible dans le commerce
- L’extraction de l’essai de sol du Maine, qui mesure les changements dans la quantité de P et de K disponibles dans le sol après l’application de la cendre, en utilisant l’acétate d’ammonium
- Mesure des différences d’absorption de P et de K par les plantes après l’application de cendres
Nous utilisons les méthodes 1 et 2 dans la recherche parce que nous voulons savoir rapidement quels sont les éléments nutritifs disponibles à partir des cendres. Cependant, il est important de comparer ces méthodes de laboratoire avec la méthode 3.
Le pourcentage de P et de K qui est disponible en utilisant les méthodes 1 et 2 est indiqué dans le tableau 2. À partir du tableau 2, vous pouvez voir que le P et le K des cendres de bois ne sont pas complètement disponibles pour la culture. Si l’on appliquait des cendres de bois contenant 100 livres de P et 100 livres de K, les résultats des analyses de sol n’augmenteraient que d’environ 5 livres pour le P et 40 livres pour le K. Là encore, il existe des différences entre les échantillons de cendres. La disponibilité de ces nutriments, en particulier le P, est affectée par la cendre elle-même, le pH du sol et le niveau de nutriments dans le sol avant l’application de la cendre.
L’absorption par les plantes du P et du K après l’application de la cendre de bois a été mesurée dans des études en serre. La relation entre la procédure d’analyse du sol et l’absorption par les plantes est généralement linéaire ou en ligne droite. Cette relation est importante. C’est la première étape pour pouvoir prédire la réponse des cultures aux nutriments contenus dans la cendre de bois.
|
Utilisation de l’extraction du test d’engrais
|
Utilisation de l’augmentation du test du sol.
|
|||
|---|---|---|---|---|
| Source de frêne | P | K | P | K |
| Ultrapower | 56 | 82 | 4.6 | 45 |
| Greenville Steam | 45 | 62 | 7.7 | 38 |
| Beaverwood Chester | 46 | 70 | 6.0 | 43 |
| Mélange Sludge-Ash | 44 | 69 | 3.8 | 59 |
| Bioash | 46 | 39 | 3.8 | 18 |
| Pinetree | 43 | 72 | 6.3 | 39 |
| Moyenne | 47 | 66 | 5,4 | 40 |
| Cendres extraites au moyen d’une solution de citrate d’ammonium. Changement du niveau de nutriments du sol, en utilisant la procédure standard d’analyse du sol, avant et après l’application de cendres. Moyenne de trois sols par source de cendres. Données de Ohno et Erich 1990. | ||||
Doit-on utiliser la cendre de bois?
La cendre de bois peut être utile pour augmenter le pH du sol et fournir des éléments nutritifs aux plantes. Cependant, vous devez suivre certaines procédures avant (et éventuellement après) chaque application de cendres. Les applications de cendres de bois sont actuellement réglementées par le département de la protection de l’environnement du Maine (DEP). La réglementation actuelle est disponible auprès du DEP du Maine. L’obtention d’une certification pour l’épandage de cendres peut nécessiter des résultats d’analyse du sol, une carte de localisation et une analyse des éléments nutritifs des cendres. La quantité de cendres que vous pouvez appliquer varie selon le champ. Elle dépend des CCE, de la teneur en potassium du sol et du pH du sol.
Bien que les cendres soient souvent mélangées à de l’eau (« conditionnées ») avant de quitter la centrale, elles peuvent se dessécher après avoir été stockées dans le champ. Soyez prudent lorsque vous manipulez un amendement du sol poussiéreux (comme les cendres, la chaux ou les engrais secs). Évitez d’inhaler la poussière et évitez d’épandre par temps venteux. Les cendres peuvent également provoquer des irritations de la peau et des yeux. Portez des vêtements de protection (gants, chemise à manches longues) et des lunettes de sécurité si le contact avec la peau est probable. Faites preuve de bon sens lors de la manipulation des cendres.
Campbell, A.G. « Recyclage et élimination des cendres de bois ». Tappi Journal, 73 (1990) : 141-146.
Erich, M.S. « Efficacité agronomique des cendres de bois comme source de phosphore et de potassium. » Journal of Environmental Quality 20 (1991) : 576-581.
Ohno, T., et M.S. Erich. « Effet de l’application de cendres de bois sur le pH du sol et les niveaux de nutriments d’analyse du sol ». Agriculture, Ecosystems, and Environment 32 (1990) : 223-239.
Ohno, T., et M.S. Erich. « Équivalence en carbonate de calcium dérivée de l’incubation des cendres de chaudière de papeterie dérivées des sources de boue et de bois ». Environmental Pollution 79 (1993) : 175-180.
| Calcium | Potassium | Phosphore | Magnésium | Aluminium | Sodium | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cendres du Maine | ||||||
| 1 | 24.00 | 2.70 | 0.60 | 1.10 | 0.20 | 0.01 |
| 2 | 7.40 | 2.70 | 0.50 | 0.90 | 1.70 | 0.20 |
| 3 | 28.00 | 7.40 | 1.40 | 2.20 | 0.60 | 0.60 |
| 4 | 22.00 | 3.90 | 1.30 | 2.00 | 1.50 | 0.30 |
| 5 | 8.80 | 3.90 | 0.60 | 0.90 | 3.20 | 0.30 |
| 6 | 22.00 | 6.00 | 1.30 | 2.00 | 0,50 | 0,20 |
| Cendres d’autres endroits | ||||||
| 1 | 33.10 | 4.20 | 1.40 | 2.20 | 2.40 | 0.30 |
| 2 | 10.90 | 2.90 | 0.70 | 1.60 | – | 0.20 |
| 3 | 12.80 | 1.70 | 0.30 | 0.80 | 1.60 | 0.20 |
| 4 | 27.00 | 3.10 | 0.80 | 1.60 | 1.60 | 0.30 |
| 5 | 7.40 | 2.60 | – | 0.70 | 3.20 | 0.50 |
| 6 | 13.60 | 3.00 | 0.90 | 1.40 | 2.00 | 0.20 |
| Moyenne | 18.10 | 3.68 | 0,89 | 1,45 | 1,68 | 0,28 |
| lb/acre dans 5 tonnes de cendres | 1810.00 | 368.00 | 89.00 | 145.00 | 168.00 | 28.00 |
| D’après Ohno et Erich 1990 ; Campbell 1990. | ||||||
| Numéro de l’échantillon | Ba | B | Cd | Cr | Cu | Pb | Mo | Ni | Se | S | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 549 | – | <1.0 | 103 | 151 | 32 | 61 | 65 | 183 | – | 423 |
| 2 | – | 8 | 26 | 92 | 140 | 127 | 123 | 50 | – | 4354 | 692 |
| 3 | – | 127 | 3 | 14 | 78 | 66 | – | 12 | <1.0 | 6800 | 794 |
| 4 | – | – | 4.2 | 9.1 | 40 | 38 | – | 12 | – | – | 200 |
| 5 | – | – | 7.9 | 21.1 | 90 | 72 | – | 49 | – | – | 381 |
| 6 | 910 | 55 | 4.4 | 27 | 120 | 59 | – | 47 | 11 | – | 370 |
| 7 | 0.5 | 290 | 16 | 25 | 70 | 70 | 3 | 50 | – | – | 560 |
| lb/acre en #1 dans 5 tonnes de cendres | 5.54 | – | <0.01 | 1 | 1.5 | 0.3 | 0.6 | 0,65 | 1,8 | – | 4,2 |
| D’après Ohno et Erich 1993. Moyenne de quatre échantillons de cendres provenant du même endroit dans le Maine. Cendres 2 à 7 de Campbell 1990. | |||||||||||
L’information contenue dans cette publication est fournie à des fins purement éducatives. Aucune responsabilité n’est assumée pour tout problème lié à l’utilisation des produits ou services mentionnés. Aucune approbation des produits ou des entreprises n’est prévue, et aucune critique des produits ou des entreprises non nommés n’est implicite.
© 2006 Reprint
Appellez le 800.287.0274 (dans le Maine), ou le 207.581.3188, pour obtenir des renseignements sur les publications et les offres de programmes de l’University of Maine Cooperative Extension, ou visitez le site extension.umaine.edu.
L’Université du Maine est un employeur EEO/AA, et ne fait pas de discrimination fondée sur la race, la couleur, la religion, le sexe, l’orientation sexuelle, le statut transgenre, l’expression de genre, l’origine nationale, le statut de citoyenneté, l’âge, le handicap, l’information génétique ou le statut de vétéran dans l’emploi, l’éducation et tous les autres programmes et activités. La personne suivante a été désignée pour traiter les demandes de renseignements concernant les politiques de non-discrimination : Sarah E. Harebo, Directrice de l’égalité des chances, 101 North Stevens Hall, Université du Maine, Orono, ME 04469-5754, 207.581.1226, TTY 711 (Maine Relay System).