Le biochar : une alternative de haute performance à la perlite

Depuis des décennies, la perlite est un matériau très apprécié en horticulture, en agriculture et dans la restauration des sols. Sa forme légère et poreuse en a longtemps fait un choix fiable pour améliorer le drainage et l’aération des sols.

Cependant, dans un contexte où les producteurs recherchent des solutions plus durables, performantes et rentables, les limites de la perlite deviennent de plus en plus évidentes. Ce matériau non renouvelable est coûteux, énergivore à produire, et ses performances ne rivalisent plus avec des solutions innovantes comme le biochar.  Ce dernier est un matériau renouvelable, riche en carbone, produit à partir de résidus organiques par pyrolyse contrôlée. Si la production artisanale à petite échelle existe depuis longtemps en Amérique du Nord et en Europe, Airex Énergie est fière d’avoir mis sur le marché une solution grâce à sa technologie exclusive CarbonFX-HT, qui permet la production industrielle de biochar à partir d’une large gamme de matières premières. Ce procédé permet d’obtenir un biochar homogène et de haute qualité, répondant aux exigences de performance attendues par le marché.

Depuis plusieurs années, des études scientifiques ont démontré que le biochar peut remplacer totalement ou partiellement la perlite, dans les substrats de culture, tout en offrant la même capacité de drainage ainsi que des résultats supérieurs en matière de croissance des plantes, de rétention des nutriments et de santé des sols.

Alors que les prix de la perlite fluctuent en fonction des conditions du marché mondial, le biochar offre une alternative locale, stable et renouvelable qui aide les producteurs à accroître leurs rendements tout en réduisant leurs coûts et leur empreinte environnementale.

Biochar vs perlite: la comparaison

Les tableaux ci-dessous résument les principales différences entre la perlite et le biochar et démontrent bien comment le biochar représente un meilleur investissement à long terme pour les producteurs et les fabricants de substrats.

Le premier tableau compare leurs profils environnementaux et illustre en quoi le biochar constitue une alternative plus durable et plus efficace.

Profil environnemental
Caractéristique Perlite Biochar
Origine Extraction minière à partir d'une roche d'origine volcaniquite (la Grèce est le plus grand exportateur) Peut être produit localement à partir de résidus de biomasse
Durabilité Non renouvelable Renouvelable
Impact environnemental Élevé
Extraction minière,
Traitement thermique,
Transport, etc.
Faible
Procédé à bilan carbone négatif utilisant des déchets agricoles, résidus forestiers ou autres
Consommation en énergie Élevée
Processus d’expansion thermique à plus de 900 °C utilisant des combustibles fossiles et émettant du CO₂
Faible
Production de biochar utilisant l’énergie autogénérée du processus de pyrolyse
Séquestration du carbone Aucune Élevée
1 tonne de biochar peut séquestrer jusqu’à 3 tonnes de CO₂

Le tableau ci-dessous compare les principales caractéristiques de performance de la perlite et du biochar, en mettant en évidence la supériorité du biochar en matière d’activité biologique, de stabilité et de rétention d’eau.

Caractéristiques de performance
Caractéristique Perlite Biochar
Poids Léger Léger
Aération / Drainage Élevé Élevé
Support microbien Minimal Élevé
Favorise l’activité des micro-organismes
Activité biologique Nulle
Inerte
Élevée
Favorise la vie microbienne, développement racinaire plus fort et en santé
Capacité de rétention d’eau Moyenne à élevée Élevée
Le biochar retient l’humidité plus longtemps, surtout s’il est fabriqué à partir de copeaux de bois
Régulation du pH Neutre
Peut nécessiter de la chaux
Tampon naturel de pH
Réduit les apports en chaux
Stabilité structurelle Se compacte avec le temps Porosité durable
Longue durée de vie du substrat

Prouvé par la science: 5 raisons pour lesquelles le biochar est le remplaçant idéal

1) Croissance supérieure des plantes

Le biochar favorise une croissance végétale supérieure grâce à de multiples avantages, notamment l’amélioration de la structure du sol, de l’aération et de la rétention d’eau, tout en offrant un habitat favorable aux micro-organismes. Sa grande capacité en rétention des nutriments améliore l’efficacité des engrais, ce qui se traduit par des racines plus fortes et des plantes plus vigoureuses et résilientes.

De nombreuses études ont démontré les bienfaits du biochar dans des pépinières et essais en serre, où les plantes cultivées dans des substrats à base de biochar ont obtenu des rendements plus élevés que celles cultivées dans des mélanges traditionnels de tourbe et de perlite :

  • Ferlito et al. (2020) ont constaté que les semis d’agrumes cultivés dans des mélanges contenant 25 à 50 % de biochar conservaient un excellent diamètre de tige et un excellent développement racinaire tout en garantissant la stabilité à long terme du substrat.

  • Une étude publiée dans Horticulturae par Huang et Gu (2019) a rapporté des résultats similaires : les plantes cultivées dans des mélanges tourbe–biochar ont donné des performances égales ou supérieures à celles des témoins à base de perlite, tout en améliorant la rétention d’eau et la disponibilité des nutriments.

2) Amélioration de la rétention et de l'efficacité des nutriments

Contrairement à la perlite inerte, le biochar agit comme une éponge à nutriments. Il conserve les nutriments là où ils doivent être (dans la zone racinaire), ce qui réduit le gaspillage et empêche le lessivage des nutriments.

  • Altland & Locke (2012) ont démontré que l’ajout de 5 à 10 % de biochar à des mélanges de tourbe et de perlite réduisait le lessivage des nitrates de 7,3 % à moins de 1 %, ce qui suggère que le biochar peut agir comme un modérateur en cas de fluctuations extrêmes, afin que les nutriments soient disponibles pour les plantes de manière constante dans le temps.
  • Nemati et al. (2015) ont constaté que le biochar augmentait la capacité d’échange cationique (CEC) d’environ 5 cmol/kg (perlite) à 365 cmol/kg, améliorant ainsi considérablement l’efficacité de l’utilisation des engrais.

3) Amélioration de la rétention d'eau et de la stabilité structurelle

La grande porosité du biochar améliore l’aération du sol et la rétention d’humidité. Bien que le biochar soit biodégradable, il se décompose extrêmement lentement (sur plus de 1 000 ans), ce qui lui permet d’offrir des avantages durables pour le sol et de surpasser ainsi les principaux bénéfices de la perlite, tels que le maintien de l’eau entre les irrigations.

Les études confirment ces résultats. Par exemple, l’étude de Huang et Gu (2019) a montré que les substrats à base de biochar présentaient une meilleure infiltration et moins de compaction au fil du temps, favorisant une oxygénation et une hydratation racinaire constantes. En d’autres mots, avec le biochar, les producteurs peuvent réduire la fréquence d’irrigation sans compromettre l’apport en oxygène.

4)Tampon naturel de pH et que du plaisir pour les bonnes bactéries!

Le biochar équilibre naturellement le pH dans les mélanges riches en tourbe, éliminant souvent le besoin en chaux. Sa structure poreuse et riche en carbone favorise l’activité microbienne bénéfique, créant ainsi une zone racinaire plus résistante et biologiquement active. Contrairement à la perlite, qui est inerte et n’apporte aucune valeur biologique, le biochar est dynamique, vivant et réparateur, créant un environnement idéal pour les micro-organismes qui aident les plantes à croître pleinement.

5) Avantages environnementaux et économiques

La production de perlite nécessite de chauffer la roche volcanique à des températures supérieures à 900 °C, ce qui consomme de grandes quantités d’énergie fossile et génère d’importants volumes d’émissions de CO₂. Son empreinte environnementale est donc considérable, et les coûts de transport élevés contribuent également à expliquer pourquoi de plus en plus de producteurs recherchent des alternatives durables.

Le biochar, en revanche, est reconnu comme une solution à émission négative. Chaque tonne produite avec la technologie CarbonFX-HT d’Airex Energy permet de séquestrer entre 2 et 3 tonnes de CO₂. D’un point de vue environnemental et économique, il est préférable que le biochar soit produit localement et ce, à partir de résidus de biomasse tels que les résidus forestiers, les déchets agricoles ou les déchets municipaux. Cette approche réduit les émissions liées au transport tout en contribuant à une économie locale et circulaire.

En d’autres termes, le biochar n’est pas seulement un substitut, c’est un matériau régénérateur qui transforme les déchets en stockage de carbone à long terme tout en améliorant la santé des sols et les performances des plantes.

Le biochar n'est pas seulement une alternative, c'est le fondement même de l'horticulture et de l'agriculture régénératrices.

Le consensus scientifique est clair : le biochar est un substitut durable et éprouvé à la perlite qui offre des avantages agronomiques, environnementaux et économiques à court, moyen et long terme.

En intégrant le biochar dans les substrats des serres et des pépinières, les producteurs peuvent :

  • Améliorer la croissance et la résilience des plantes
  • Réduire les besoins en engrais et en irrigation
  • Raviver la vitalité des sols
  • Réhabiliter les sols compactés
  • Contribuer à la séquestration du carbone à long terme

Comme Veazie et al. le soulignent dans leur étude, le biochar peut remplacer entièrement la perlite (15-30 % v/v) dans les substrats à base de tourbe sans compromettre la croissance des plantes, l’équilibre nutritionnel ou la qualité des produits. Il améliore la gestion du pH, renforce la dynamique nutritionnelle et, au final, augmente la productivité.

Pour en savoir plus sur la manière de remplacer la perlite par du biochar, contactez-nous ici.

Références

  • Altland, J. E., & Locke, J. C. (2012). Biochar Affects Macronutrient Leaching from a Soilless Substrate. HORTSCIENCE, 47(8), 1136–1140.
  • Ferlito, F. et al. (2020). Evaluation of Conifer Wood Biochar as Growing Media Component for Citrus Nursery. Applied Sciences, 10(5), 1618.
  • Nemati, M. R. et al. (2015). Potential Use of Biochar in Growing Media. Vadose Zone Journal, 14(11).
  • Huang, L.,and Mengmeng, G. (2019).  Biochar as a Partial or Total Replacement of Perlite in Growing Media. Horticulturae, 5 (14).
  • Veazie, P., Balance, M. S., Whipker, B. E., & Jeong, K. Y. (2023). Comparison of Peat–Perlite-based and Peat–Biochar-based Substrates with Varying Rates of Calcium Silicate on Growth and Cannabinoid Production of Cannabis sativa ‘BaOx’. HortScience, 58(10): 1250–1256. https://doi.org/10.21273/HORTSCI17324-23
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