La tige de maïs se compose des feuilles, des tiges et des épis de maïs (Zea mays ssp. Mays L.) laissés dans un champ après la récolte. Une telle tige représente environ la moitié du rendement d’une culture de maïs et s’apparente à la paille d’autres herbes de céréales; en Grande-Bretagne, on l’appelle parfois paille de maïs. La tache de maïs est un produit agricole très répandu dans les régions où la production de maïs est importante. En plus de la partie non céréalière du maïs récolté, la tige peut également contenir d’autres mauvaises herbes et herbes. Le maïs de grande culture et le maïs sucré, deux types de maïs différents, ont une tige relativement semblable.

Composition et propriétés

Composant	WT% sec
Cellulose / glucane	37,4
Xylan	21.1
Arabinan	2,9
Mannan	1,6
Galactan	2.0
Lignine	18,0
Cendre	5.2
Acétate	2,9
Protéine	3.1

Disponibilité
Le maïs est la culture céréalière la plus importante et est utilisé dans le monde entier, des climats tropicaux aux tempérés. La disponibilité de la paille de maïs dépend des conditions du sol, de la topographie, de la rotation des cultures et des conditions environnementales. La quantité de paille de maïs durable est limitée car une partie de la paille doit rester dans le champ pour assurer une protection adéquate contre l’érosion des sols par l’eau et le vent, et non pour réduire le bilan de carbone et d’éléments nutritifs du sol en surcharge. Selon les estimations, entre 20 et 80% de la paille de maïs peut être récoltée de manière durable.

Les deux plus importants producteurs de maïs et de paille de maïs sont les États-Unis d’Amérique et la République populaire de Chine. Pour les États-Unis, des volumes de paille de maïs de 200 à 250 millions de tonnes sèches sont cités. Pour la Chine, 200 à 220 millions de tonnes sèches, dont 90% sont retirées du champ. Pour la Belgique, des quantités de 580 000 tonnes sèches sont indiquées, dont environ 290 000 tonnes sèches peuvent être récoltées de manière économique. Pour l’Allemagne, des quantités annuelles de 3,8 millions de tonnes de matière sèche sont indiquées, mais elles n’ont pas encore été récoltées.

Avent et récupération
Le rapport maïs-paille du maïs grain est d’environ 1: 1,3, de sorte qu’avec un rendement moyen en grains d’environ 6,8 tonnes par ha et par an, il reste théoriquement 9 tonnes de résidus de récolte sous forme de paille de maïs. En raison de la technique de récolte, la quantité réelle de résidus est probablement beaucoup plus faible. Comme pour les autres fractions de paille, en particulier la paille de céréales, une grande partie de la quantité de paille accumulée reste coupée sur le terrain en tant que substrat formant de l’humus.

Une utilisation matérielle ou énergétique de la paille de maïs est rare. Cela est dû en partie à la possibilité de récupération limitée de Maistrohaufkommen et à la forte teneur en eau de la biomasse récoltée, ce qui nécessiterait un séchage complexe des tiges épaisses pour la transformation. Dans certaines régions, le maïs après la récolte est séché en faisceaux au champ et peut ensuite être collecté et utilisé. Cependant, en ce qui concerne les propriétés du combustible, la paille de maïs sèche diffère à peine de la paille de céréales, avec un pouvoir calorifique de 18,9 MJ / kg et un pouvoir calorifique de 17,7 MJ / kg.

Les usages

L’alimentation animale
Les tiges de maïs (comme d’autres types de résidus de cultures) peuvent être utilisées pour nourrir le bétail, en particulier en cas de déficit fourrager. Ils ont une valeur nutritive légèrement supérieure à celle de la paille de blé. Ils sont utilisés soit en vert comme pâturage, soit après avoir été hachés comme ensilage pour une utilisation ultérieure, ou récoltés pour une distribution directe (sans ensilage). Dans le cas de l’ensilage, c’est généralement la plante entière (feuillage et épis) qui est hachée puis broyée entre les rouleaux lors de la récolte. Il faut cependant que le taux de matière sèche ne soit pas trop élevé pour permettre une bonne conservation. C’est souvent entre 50 et 60%.

Dans l’élevage laitier, l’ensilage de maïs est principalement distribué aux vaches laitières comme fourrage pendant la saison d’hiver. Les tiges de maïs peuvent être bénéfiques pour les producteurs de boeuf car « les tiges de maïs peuvent constituer une source d’aliments à faible coût pour les vaches allaitantes à la gestation moyenne ».

En plus des tiges, des feuilles, des cosses et des tiges laissées sur le champ, les céréales peuvent également échapper à la récolte. Ces grains abandonnés constituent, avec d’autres résidus de cultures, une source supplémentaire d’alimentation pour le bétail au pâturage. La valeur nutritionnelle des tiges diminue avec le temps. Les agriculteurs cherchent donc à faire paître les résidus de maïs le plus tôt possible après la récolte. La quantité de pâturage possible sur un champ de maïs après la récolte est « comprise entre un et deux mois de pâturage par vache par acre (50 vaches sur 20 hectares) ».

Lorsque les cannes de maïs sont récoltées intactes (au lieu de couper une plante entière pour l’ensilage ou une canne de maïs laissée au champ par une moissonneuse-batteuse), elles peuvent être coupées et cueillies à l’aide de bâtons de maïs, des moissonneuses-batteuses conçues spécifiquement pour le maïs. Ils peuvent également être compressés et enveloppés sous forme de grosses balles rondes.

Lorsque la tige de maïs est récoltée intacte (au lieu que la plante entière soit hachée pour l’ensilage ou que la tige soit laissée au champ par une moissonneuse-batteuse), elle peut être coupée et cueillie à l’aide de liants à maïs, des liants conçus spécifiquement pour le maïs. . Il peut également être mis en balles en grosses balles rondes.

Literie (litière) suivie d’un amendement du sol
Au lieu d’utiliser des aliments pour animaux, les tiges de maïs peuvent également être collectées pour être utilisées comme litière ou litière pour le bétail (c’est-à-dire un vrac cellulosique pour capturer et contenir le fumier animal), ou il peut s’agir d’un fumier végétal qui reste dans le champ en tant que litière végétale. (servant d’engrais vert, bien que moins vert que certains autres, avec un rapport C / N plus élevé). Lorsqu’il est utilisé comme litière (litière de grange), il est ensuite enlevé et épandu directement sur les champs ou composté (dans de longues piles manutentionnées par des chargeurs) pour une épandage plus tard au champ. Dans l’un ou l’autre de ces deux derniers cas d’utilisation, il s’agit d’une matière organique destinée à l’amendement du sol.

Au lieu de les utiliser comme aliments pour le bétail, les cannes de maïs peuvent également être récoltées pour servir de litière pour le bétail ou d’autres animaux d’élevage (c’est-à-dire comme une masse cellulosique pour fixer et contenir les excrétas). animal), ou peut être utilisé comme fumier végétal qui reste dans le champ et enrichit la litière végétale (utilisé comme engrais vert). Lorsqu’elles sont utilisées comme litière, elles sont ensuite éliminées et répandues directement dans les champs ou compostées (dans des tas manipulés par des chargeurs mécaniques) pour une application ultérieure dans les champs. Dans les deux derniers cas, ils finissent par devenir de la matière organique pour améliorer les sols.

Amendement direct du sol
Les utilisations des tiges de maïs dans l’alimentation et la litière sont courantes, mais l’utilisation de la litière végétale / du fumier végétal l’est également. Cette dernière est vraie pour toute combinaison de deux raisons: (1) elle contribue à maintenir la santé du sol et (2) lorsque la culture de maïs est utilisée comme culture céréalière (par opposition à une culture d’ensilage), la récolte de la tige (sans grain) ne paie tout simplement pas; il n’y a souvent aucune demande du marché pour cela qui l’emporte sur sa valeur à la ferme en tant qu’entretien des sols, ce qui représente un facteur économique en soi. La récolte annuelle régulière de la plante de maïs entière (hachage pour l’ensilage) est plus difficile à gérer que l’utilisation du maïs comme culture céréalière et le paillage du champ avec la tige. La réincorporation de la matière organique est bonne pour le sol, même si elle doit être gérée correctement pour éviter le vol de l’azote de la culture suivante, car le rapport C / N élevé amène l’azote disponible (azote fixe) à être stocké par les microbes du sol digérant de manière diluée la cellulose. et de la lignine. Ils peuvent supplanter les plantes pour l’azote. Il existe des moyens tant organiques que non organiques d’augmenter l’apport en azote. L’urine et le fumier des animaux constituent la principale voie organique, alors que les engrais commerciaux sont la principale voie non organique. les deux voies fournissent de l’urée, que les microbes digèrent avec leur uréase.

Amendement agricole
L’utilisation de bâtonnets de maïs comme aliment pour animaux ou comme litière est courante, mais leur utilisation comme amendement organique est également courante. Ce dernier est vrai pour deux raisons:

cela aide à maintenir la santé du sol, lorsque le maïs est cultivé pour la production céréalière (en tant que grain, par opposition à un ensilage), la récolte de la canne à maïs (sans grain) n’est pas économiquement intéressante; il n’y a souvent pas de demande du marché qui dépasse la valeur de la ferme en tant qu’amendement organique du sol, ce qui en soi représente une valeur économique. La récolte annuelle régulière de plantes de maïs entières (hachage d’ensilage) est plus difficile à gérer que la culture de la céréale et l’utilisation de résidus comme amendement.

La réintégration de la matière organique est bénéfique pour le sol, même si elle doit être gérée de manière appropriée pour éviter la « privation d’azote » de la culture suivante, car un rapport C / N élevé entraîne un blocage du sol. azote disponible par les micro-organismes du sol qui décomposent rapidement la cellulose et la lignine. Ils peuvent devenir trop grand pour les plantes pour l’azote. Il existe des moyens à la fois biologiques et conventionnels d’augmenter les apports d’azote, soit en ajoutant de l’urine d’animaux et du fumier dans le premier cas, soit des engrais commerciaux dans le second; les deux méthodes apportent de l’urée, de l’uréase.

Bioénergie
Une autre utilisation de la tige de maïs est comme carburant pour la bioénergie ou comme matière première pour les bioproduits. Il peut être brûlé dans des fours pour produire de l’énergie que les turbines à vapeur convertissent en électricité. Il contient également un potentiel pour l’éthanol cellulosique (l’éthanol de biomasse), qui est «l’éthanol fabriqué à partir de matières végétales autres que les céréales, appelé biomasse». Cependant, avec la technologie actuelle, une grande partie du potentiel de la cellulose en biocarburant est gaspillée en raison de la force de les liaisons glycosidiques qui apparient des chaînes d’unités D-glucose. Mais si la commercialisation de l’éthanol cellulosique progresse suffisamment sur le plan technologique, la production d’éthanol de biomasse utilisera la tige de maïs issue de la récolte de maïs produite dans les zones situées à proximité des usines d’éthanol. La tige de maïs, en raison de la proximité relativement étroite du grain de maïs produit pour la production d’éthanol, « est de loin le résidu de récolte le plus abondant sur le marché actuellement. » L’accès gratuit à la tige de maïs en fait un candidat idéal pour la production d’éthanol de biomasse. Une nouvelle installation de DuPont à Nevada, dans l’Iowa, devrait générer 30 millions de gallons par an de biocarburant cellulosique produit à partir de résidus de tiges de maïs. Il a ouvert ses portes en 2015 et sa production complète a été provisoirement retardée jusqu’en 2017.