thumb|Le BRF est fait de jeunes rameaux vivants fraichement coupés. Il diffère du compost, du mulch, ou de la simple dispersion de broyat de rémanents (comme c'est le cas ici en forêt).Le bois raméal fragmenté, ou bois raméaux fragmentés (BRF), est un mélange non composté de résidus de broyage (fragmentation) de rameaux de bois (branches), issu majoritairement d'arbres feuillus.
Par extension, le terme désigne une technique de restauration de sol imaginée au Canada où, par l'introduction de BRF dans la couche supérieure du sol, ou simplement en paillis, l'on recrée un sol humique, aéré et riche en micro-organismes, tel qu'on en trouve souvent en forêt ancienne. Le BRF favorise en effet la pédogenèse nécessaire à la création de l'humus. Il s'agit d'une simplification de la méthode de fermentation de bois et broussailles élaborée dans les années 1960 et 1970 par Jean Pain.
Son utilisation peut avantager l'agriculture de type biologique, permaculture et agriculture de conservation. Il est parfois utilisé en jardinage (à partir des tailles de haies par exemple).
Le BRF sert principalement à réinstaller l'activité biologique mise à mal par le tassement ou le travail du sol (labour) qui détruisent le lieu de vie des habitants du sol (pédofaune) en le bouleversant et en le mettant à nu. On épand ou on incorpore pour cela le BRF en surface (0 à , voire jusqu'à ou plus sur un sol très dégradé), puis les micro-organismes et les vers de terre se nourrissent de la cellulose pendant que les champignons dégradent la lignine, en décolmatant, et nourrissant le sol de leurs excréments et exsudats.
Historique La technique du BRF vient du Québec, où elle a été expérimentée un peu par hasard, à partir de 1970. , Lionel Lachance et Alban Lapointe, ingénieurs agronomes ont broyé en hiver de jeunes branches, ont étalé le broyat obtenu sur des terres agricoles et l’ont incorporé au printemps dans la couche superficielle de la terre.
Les effets sont les suivants : amélioration de la structure des sols (gros apports d’humus) ; effet fertilisant avec rendements accrus ; réduction importante des besoins en eau ; diminution des risques de maladies ; le tout sans travail de la terre ni désherbage, ni traitements.
Les recherches pour comprendre ce processus de fertilisation, puis la diffusion de la méthode ont été lancées par le professeur de l'Université Laval à Québec après sa visite au comité Jean Pain en Belgique.
A partir de 2003, Jacky Dupéty et son association AVEBRF participe à la démocratisation de la pratique grâce à de nombreuses formations et notamment une intervention au TEDX de Paris en 2011
Types de bois utilisables Le bois de grosses branches (dit « caulinaire ») ne convient pas en BRF (il peut être utilisé en bois énergie). Son rapport massique carbone sur azote (rapport C/N) très élevé (600) nécessite une très grande quantité d'azote lors de la dégradation.
Seuls l'aubier et les rameaux jeunes, d'un diamètre inférieur à sont utilisés en BRF. La section de est souvent mentionnée car c'est la norme de foresterie (en France comme au Québec) qui autorise le bucheron à ne pas ramasser le bois (rémanence). Toutefois, une section de 3 ou serait en réalité idéale, car correspondant uniquement à la matière vivante la plus facilement dégradée, provenant d'un mélange d'arbres nobles (bois durs à forte teneur en tanins tels que le chêne, le châtaignier, l'érable, le hêtre, le robinier), les tanins se trouvant principalement dans le duramen du tronc.
Les résineux sont à éviter en raison de leur lignine spécifique (10 à 20 % sont toutefois tolérés en mélange). La résine n'a pas de caractère aggradant car elle est constituée de dérivés de diterpènes (partie colophane) et de monoterpènes (partie térébenthine). Il faut noter que seuls les genres Pinus, Picea, Larix et Pseudotsuga ont des canaux résinifères. Les thuyas sont eux caractérisés par des constituants du duramen toxiques pour les microorganismes, dérivés de tropolones (thujaplicines) à caractère phénolique, et sont donc à proscrire dans le BRF.
L'acidification des sols par le BRF est parfois crainte par certains mais c'est un effet qui n'a jamais été observé. Au contraire, en sols acides, les BRF de feuillus ont tous plus ou moins tendance à augmenter le pH.
En ce qui concerne le côté imputrescible de certaines essences, il ne faut pas confondre l'imputrescibilité du bois de tronc séché (cas des planchers ou des charpentes en châtaignier) avec celle des rameaux broyés humides et au sol. En effet, le robinier, aux propriétés d'imputrescibilité reconnues, a par exemple donné de très bons résultats en Ukraine. Même le mélèze (lui aussi imputrescible), bien qu'étant un gymnosperme, a donné des résultats corrects en régénération forestière au Québec, c'est le meilleur des gymnospermes pour l'usage en BRF, devançant même certains feuillus.
Composition du bois raméal Parce que les plus exposées à la lumière, et les plus actives, les branches et rameaux (ou les très jeunes arbres) qui composent le BRF sont la partie la plus riche de l’arbre. On y retrouve 75 % des minéraux, des acides aminés, des protéines, phytohormones et des biocatalyseurs (enzymes).
Ce bois raméal contient des celluloses, hémicelluloses et lignines, de très nombreuses protéines, tous les acides aminés, presque tous les types de sucres et amidons, en plus de polysaccharides intermédiaires. Il faut ajouter un nombre incalculable de systèmes enzymatiques, d'hormones, mais surtout de polyphénols, huiles essentielles, terpènes, tanins et autres…, associés à divers degrés à tous les nutriments nécessaires à la synthèse et à la régulation de la vie.
Parmi tous ces produits, un très grand nombre sont fragiles (enzymes, hormones et certaines protéines et chaînes d'acides aminés). D'autres seront des sources énergétiques immédiates comme les sucres, suivis des celluloses et des hémicelluloses. Reste la lignine, molécule tridimensionnelle - l'une des plus complexes du monde végétal - qui est une source d'énergie importante, mais d'accès difficile, puisque cette énergie est contenue dans des cycles aromatiques que peu d'êtres vivants peuvent dégrader pour en tirer bénéfice. Des protozoaires et des bactéries peuvent le faire, lentement, mais les plus importants sont des champignons du groupe des basidiomycètesLemieux, G. Département des sciences du bois et de la forêt Université Laval, Québec - Cet univers caché qui nous nourrit: le sol vivant..
Un mètre cube de BRF équivaudrait à environ de bois secSource : projet de SRCAE Nord-Pas-de-Calais, Fig 15 page 36 de la version papier, "Gisement brut de bois énergie par type de ressource (AXENNE – 2010)" ou humide, contenant au départ environ d'azote. Une fois décomposés, ces de BRF donnent d'humus stable, lesquels contiennent environ d'azote (4 à 5 %) . L'humus est une matière très stable, mais tout de même sujette à la minéralisation qui permet de relarguer de l'azote assimilable. Cette minéralisation naturelle représente, sous climat continental, entre 2 et 3 % du poids de l'humus par an. Hormis les chaulages et le travail du sol qui sont connus pour l'accentuer, la minéralisation est le résultat de l'activité biologique partiellement pilotée par les plantes, à travers le nuage de bactéries qui accompagne leurs racines.
Rôle Le BRF a différents rôles :
rôle nutritif : il permet de régénérer et entretenir la richesse d'un sol, et de constituer des réseaux trophiques grâce au rôle prépondérant de la jeune lignine (présente sous forme d'oligomères ou de monomères) et à l'action fondamentale des basidiomycètes dans la dépolymérisation de la lignine, conduisant à la production de glomalines favorables à la pédogenèse, avec une influence majeure sur la conservation et la distribution de l'eau biologiquement active par symbiose entre les hyphes mycéliens et les racines.
rôle irrigateur et structurateur du sol : les fragments de bois raméal disséminés dans la couche superficielle du sol absorbent les pluies en évitant ou limitant le lessivage, puis empêchent les remontées d'eau par capillarité et donc l'évaporation qui caractérise cette zone du sol, notamment en l'absence de couvert végétal. La présence de fragments de bois à volume variable selon le niveau d'humidité contribue également à l'aération du sol. Il a un effet sur la capacité de rétention en eau du substrat.
rôle thermorégulateur : en outre, le BRF s'avère avoir un effet tampon sur la température du sol qui est, de par sa présence, moins chaud en été. Ceci a un effet protecteur sur la plante poussant dans le BRF comme sur la pédofaune.
Apporter du BRF permet de relancer la dynamique pédogénétique (vie du sol) et d'espérer une restauration rapide et durable de l'écosystème sol.
Cette technique est utilisable par toutes les formes de culture : potagers privés, maraîchage, agriculture, nouvelles plantations et établissements de haies, sylviculture, arboriculture…
Processus Le processus de décomposition d'éléments végétaux fait appel à l'activité animale, microbienne et cryptogamique (champignons) du sol. C'est une lente mais inexorable transformation. Les filaments de mycélium produisent des glomalines qui sont des "colles" humiques d'où les phénomènes d'aggradation. Il y a cumul entre les réseaux mycéliens et la production de glomalines. Cela produit des sols structurés et enrichis en humus stable.
La dépolymérisation de la lignine produit des polyphénols antioxydants (la guaïcyl et la syringyl, les deux polyphénols les plus importants avec les tannins) qui jouent un rôle primordial dans la pédogenèse. Ils empêchent le lessivage de l'azote en automne et favorisent sa réorganisation dans la fabrication de l'humus.
La présence de lignine jeune favorise le développement rapide des champignons (basidiomycètes) qui dégradent le bois. Associé à une présence élevée de carbone (c/n du BRF = 50), l'azote présent dans les rameaux est rapidement consommé. La prolifération des champignons va entrainer une réorientation et stabilisation de l'azote vers l'humification.
La dégradation de la lignine par les champignons produit des polyphénols qui sont des antioxydants.
L'incorporation du BRF au début du printemps permet d'obtenir un sol de type Mull (humus) (qui contient le plus de vers de terre) alors qu'en le laissant en surface, on obtient plutôt un moder (qui contient plutôt des arthropodes).
Avec le BRF la question de l'énergie est d'importance. En effet, le BRF fournit de l'énergie chimique, un « combustible » pour la vie du sol en quelque sorte, et ce grâce à la lignine, noyau d'hémicellulose, de cellulose et de sucres. La lignine met du temps pour être digérée par quelques organismes seuls capables de cet exploit. Ce sont pour l'essentiel des pourritures blanches ainsi nommées en raison de leur aspect (champignons lignivores fréquents dans les vieux tas de bois). La digestion de la lignine par le sol produit une quantité importante d'énergie. Ce « carburant » accessible aux champignons, qui le réintègrent via le réseau trophique du sol, leur donne un pouvoir structurant : ils sécrètent des antibiotiques limitant certaines bactéries ; leur action rend la cellulose du BRF accessible aux micro-organismes qui alimentent une chaîne trophique, où les déjections des vers de terre servent de nourriture à des micro-arthropodes dont les déjections alimentent d'autres organismes qui produisent finalement des nutriments assimilables par les plantes.
« Faim d'azote » Dans les premiers mois, les organismes qui bénéficient de l'apport de BRF vont « vampiriser » l'azote disponible car les bactéries et champignons l'utilisent pour produire leurs protéines et se développer. Cet azote est prélevé dans les réserves du sol provoquant une pénurie temporaire de cet élément. Il sera ensuite rendu au sol à la mort de ces organismes, et des plantes fixatrice d'azote en apporteront aussi.