L'Ukraine produit 10 millions de tonnes de tournesol par an — et brûle la plupart des tiges.
Pourquoi la tige de tournesol est plus difficile à mettre en balles que n'importe quel résidu de céréales, quels marchés justifient cet effort et comment les opérations en Ukraine, en Russie et dans le nord-ouest de la Chine transforment les tiges ligneuses épaisses en biomasse valorisable.
Tiges de tournesol : le problème derrière la plus grande culture oléagineuse d'Europe
Tournesol (Helianthus annuusLe tournesol est la principale culture oléagineuse de la ceinture agricole de la mer Noire. L'Ukraine récolte chaque année entre 10 et 12 millions de tonnes de graines de tournesol sur 6 à 7 millions d'hectares, ce qui en fait le premier producteur mondial, devant la Russie (9 à 10 millions de tonnes) et l'Argentine (3 à 4 millions de tonnes). Les provinces chinoises de Mongolie-Intérieure, du Xinjiang et du Gansu produisent à elles seules entre 2 et 3 millions de tonnes. Après la récolte des graines, le tournesol laisse une tige de 1,5 à 2,5 m de haut et de 20 à 40 mm de diamètre, l'un des résidus de culture les plus épais et les plus ligneux de l'agriculture commerciale.
Les tiges de tournesol constituent depuis toujours le résidu de culture que tous les agronomes recommandent de gérer, mais que personne n'a réussi à presser à grande échelle. L'épaisseur extrême de la tige, sa forte teneur en lignine (20 à 281 g/L de matière sèche), la structure de sa moelle résistante à la compression et ses segments internodaux creux qui s'affaissent sous la pression de la chambre de la presse créent un matériau que les presses à balles rondes standard ne peuvent traiter sans broyage préalable et qui, même broyé, pose de réels défis de pressage. La méthode de gestion courante consiste à brûler les résidus sur place – une pratique encore répandue en Ukraine et en Russie malgré les interdictions légales – ou à les incorporer mécaniquement à l'aide de broyeurs de tiges puissants, une méthode lente, coûteuse et associée à la transmission de maladies telles que la sclérotiniose et le phoma dans les sols.
Ce guide explique pourquoi le pressage des tiges de tournesol justifie les efforts de gestion supplémentaires, quel prétraitement est essentiel, quels circuits de commercialisation justifient le coût du pressage dans le contexte des marchés ukrainien, russe et chinois actuels de la biomasse et des fourrages, et quelles configurations d'équipement permettent de traiter efficacement ce matériau. Pour une comparaison de la rentabilité du pressage de la biomasse selon les différents types de résidus, consultez notre aperçu de Rentabilité d'une presse à ensilage : quand est-il plus avantageux d'en posséder une que d'en louer une ? couvre la décision d'investissement en capital relative aux opérations de mise en balles des résidus.
Pourquoi les tiges de tournesol ne peuvent pas être directement mises en balles
Diamètre de la tige et affaissement de la moelle
À la récolte, les tiges principales de tournesol ont un diamètre de 25 à 45 mm, nettement supérieur à celui des tiges de maïs (20 à 30 mm) et bien plus important que celui de la paille de graminées ou de céréales. La moelle de la tige de tournesol est spongieuse et non fibreuse ; sous la pression de la chambre de la presse, elle s'affaisse, ce qui entraîne une très faible densité de balle, inférieure à 80 kg MS/m³ dans la plupart des essais de pressage direct de la tige entière. À cette densité, une balle ronde standard de 1,25 m ne pèse que 80 à 120 kg, un poids économiquement inacceptable pour le transport et une porosité bien trop élevée pour tout stockage commercial.
La structure ramifiée du tournesol complique le pressage direct : les branches latérales (de 20 à 35 cm de long et de 5 à 12 mm de diamètre) s’étendent à partir de la tige principale et forment une structure qui s’accroche et s’emmêle dans les dents de la ramasseuse, crée des masses irrégulières dans la chambre de pressage au lieu d’une stratification uniforme, et produit des balles asymétriques qui conservent mal leur forme. Le broyage préalable est indispensable pour le pressage des tiges de tournesol ; il ne s’agit pas d’une simple amélioration de l’efficacité, mais d’une condition sine qua non pour obtenir des balles commercialement viables.
| Réglage de pré-déchiquetage | Taille du fragment | Densité des balles | Comportement de la chambre | Meilleur marché |
|---|---|---|---|---|
| Aucun (tige intacte) | 1,5–2,5 m | <80 kg MS/m³ | Enchevêtrement, bouchage | Non viable |
| Déchiquetage intensif | 80–150 mm | 100–130 kg MS/m³ | Branchements occasionnels | Fibres seulement |
| Déchiquetage moyen ✓ | 40–80 mm | 130–170 kg MS/m³ | Bon débit | biomasse + fibres |
| finement râpé | 15–40 mm | 160–200 kg MS/m³ | Excellent | Matière première pour granulés |
Applications commerciales et évaluation de la valeur
Marché 1 : Combustion de la biomasse
Les tiges de tournesol ont un pouvoir calorifique de 15 à 17 MJ/kg de matière sèche et une teneur en cendres de 5 à 91 TP3T (supérieure à celle des pailles de céréales en raison de la teneur importante en minéraux des tissus de la tige). Cette teneur élevée en cendres constitue un inconvénient pour les systèmes de combustion de biomasse dédiés, dont la tolérance aux cendres est faible. En revanche, elle est acceptable pour les chaudières industrielles et les installations de co-combustion de biomasse qui traitent régulièrement de la biomasse agricole avec une teneur en cendres de 6 à 101 TP3T. Les usines ukrainiennes de granulés de biomasse, qui connaissent une expansion rapide depuis 2018 dans le cadre de la directive européenne sur les énergies renouvelables, représentent le principal débouché commercial pour les tiges de tournesol finement broyées dans l'ouest de l'Ukraine.
Marché 2 : Fourrage grossier pour le bétail
La tige de tournesol moyennement broyée (40 à 80 mm) présente une teneur en protéines brutes de 4 à 7 g/L de matière sèche (MS), en NDF de 65 à 75 g/L de MS et en TDN de 40 à 50 g/L de MS – des valeurs nutritionnelles comparables à celles de la paille de blé ou des résidus de maïs. Utilisée comme fourrage d'entretien pour les vaches allaitantes et les ovins, à raison de 20 à 35 g/L de MS ingérée, en complément protéique et énergétique, elle est commercialement viable dans les élevages bovins et ovins du nord du Kazakhstan et du sud de la Russie, où les fourrages de qualité sont rares. Son appétibilité est inférieure à celle des pailles de céréales : les bovins présentent généralement une période d'adaptation de 5 à 10 jours lors de la première introduction du fourrage de tige de tournesol. L'ajout de mélasse, à raison de 2 à 3 g/L de MS de la ration, pendant cette période d'adaptation améliore significativement l'ingestion initiale.
Marché 3 : Substrat pour la culture des champignons
La tige de tournesol, et plus particulièrement sa moelle après broyage, est utilisée comme composant du substrat pour la culture des pleurotes dans les provinces chinoises productrices de champignons. Sa teneur élevée en cellulose (38 à 441 g MS) et sa teneur modérée en lignine font de la paille de tournesol un matériau de remplissage efficace lorsqu'elle est mélangée à de la paille de blé ou à des coques de coton. Bien que cette application reste confidentielle en Ukraine et dans le nord-ouest de la Chine, elle permet d'obtenir des prix plus élevés que sur le marché des fourrages pour un même volume de matière pré-broyée.
Le Presse à balles rondes à chambre variable 9YG-1.25A Cette machine traite les tiges de tournesol moyennement broyées (40 à 80 mm) en balles rondes standard, destinées aux marchés du fourrage et de la biomasse. Pour les matériaux finement broyés destinés à la fabrication de granulés, la régulation de pression variable de la chambre permet d'atteindre la densité de balles de 160 à 200 kg MS/m³ requise par les systèmes de convoyage des usines de granulés.
Gestion opérationnelle en Ukraine et dans le nord-ouest de la Chine
La fenêtre des récoltes ukrainiennes
La récolte du tournesol en Ukraine s'étend de fin août à octobre dans la zone steppique. L'humidité des tiges à la récolte est généralement de 20 à 35 % TP3T dans la steppe méridionale (oblasts de Kherson, Mykolaïv et Odessa) et de 28 à 45 % TP3T dans la forêt-steppe du nord. Un séchage naturel de 5 à 10 jours après la moisson permet de réduire l'humidité des tiges à 15-22 % TP3T, ce qui convient au pressage à sec sans intervention supplémentaire. Un pré-broyage dans les 3 à 5 jours suivant la récolte offre le meilleur résultat : les tiges sont encore suffisamment humides pour se fragmenter proprement sans générer trop de poussière, mais en dessous du seuil d'humidité où les tiges fraîches présentent un risque de moisissure après le pressage.
Considérations relatives à la prise en charge de la maladie
La pourriture sclérotique de la tige, le chancre phoma et la pourriture grise sont les principales maladies du tournesol qui hivernent dans les tiges. Le pressage et l'enlèvement des tiges du champ – plutôt que leur broyage et leur enfouissement – réduisent la charge d'inoculum pour les cultures suivantes sur la même parcelle. Cet avantage en matière de gestion des maladies est de plus en plus reconnu par les agronomes ukrainiens comme une justification secondaire du pressage, au-delà de la valeur commerciale directe du produit pressé.
Erreurs courantes
Les tiges de tournesol intactes, d'une hauteur de 1,5 à 2,5 m et d'un diamètre de 30 à 45 mm, ne peuvent être pressées avec une presse à balles rondes standard. Il en résulte un colmatage de la chambre dès les premiers mètres d'andain, des dommages aux dents du ramasseur dus à la structure rigide des ramifications et des balles dont la forme ne correspond pas au format cylindrique requis pour la manutention et le stockage. Le broyage préalable est donc une étape indispensable.
Les tiges de tournesol pré-broyées, conditionnées en balles rondes scellées et présentant une humidité supérieure à 221 TP3T, atteignent une température de 50 à 65 °C en 48 à 72 heures, la respiration microbienne consommant la moelle humide. Cette chaleur provoque la déformation des balles, la rupture du film (le cas échéant) et le développement de moisissures en 3 à 4 semaines. Il est donc nécessaire de les sécher à une humidité inférieure à 181 TP3T avant la mise en balles. Dans les conditions arides à semi-arides du sud de l'Ukraine et du nord-ouest de la Chine, ce séchage est généralement possible en 5 à 8 jours après la récolte.
Les tiges de tournesol de 30 à 45 mm de diamètre, riches en lignine, mettent à rude épreuve les marteaux, les lames et les roulements des broyeurs. Les faucheuses à fléaux conçues pour l'herbe et les broyeurs légers prévus pour la paille de maïs ou de blé subissent une usure accélérée, voire une rupture catastrophique des lames, au contact de tournesols sur pied. Avant de vous lancer dans le broyage de tiges de tournesol à l'échelle industrielle, optez pour un broyeur robuste, équipé de marteaux en alliage trempé et de roulements renforcés.
Les cueilleuses de tournesol laissent des quantités variables de résidus de disques (tissus ligneux du réceptacle) dans l'andain, à côté des tiges. Ces résidus, plus denses et abrasifs que les débris de tiges, peuvent s'accumuler dans les noyaux des balles, augmentant ainsi la teneur en cendres et l'usure abrasive des équipements de la presse à granulés en aval. Dans la mesure du possible, réglez la hauteur de coupe de la cueilleuse suffisamment haut pour que la majeure partie des résidus de disques reste sur le passage de la moissonneuse-batteuse plutôt que d'être incorporée à l'andain de tiges.
Foire aux questions
Discutez de votre programme de mise en balles des tiges de tournesol
Indiquez-nous votre zone de production, la disponibilité de votre broyeur et votre marché cible — nous vous proposerons la configuration de presse à balles adaptée à la gestion des résidus de tiges de tournesol à vocation commerciale.
