Les cultures intermédiaires à vocation énergétique (CIVE) captent du dioxyde de carbone par photosynthèse pour leur croissance. La matière organique ainsi formée se répartit entre la biomasse récoltée pour la méthanisation et la matière organique qui retourne au sol après récolte ou par le digestat.

Production de biomasse

Le rendement à l'hectare des CIVE dépend étroitement des espèces, des sols et des pratiques choisies. Il varie habituellement entre 2 et 8tMS/ha (tonnes de matières sèches par hectare), mais il peut être nul en cas d'échec de la culture, et dépasser les 12 tMS/ha les bonnes années sur les bonnes terres.

Le rendement des CIVE d'hiver est particulièrement sensible à la date de récolte : des essais ont montré que 40% de la production s'effectue dans les 15 derniers jours, au mois d'avril avec la reprise de la végétation, et que la quantité de biomasse peut tripler au cours du dernier mois. Mais une récolte trop tardive retarde le semis de la culture principale suivante et peut donc en réduire le rendement.

Le rendement des CIVE d'été dépend, au contraire, de la date de semis, qui doit être la plus précoce possible pour pouvoir disposer de la plus longue durée de croissance avant l'hiver. La stratégie de récolte de la culture principale peut être adaptée en choisissant des variétés plus précoces.

Restitution au sol

Plusieurs programmes de recherche ont montré que la biomasse restituée au sol par les chaumes (partie aérienne non récoltée) d'une CIVE d'hiver est de 1 à 2 tMS/ha. Soit autant que la quantité de biomasse apportée par une culture intermédiaire piège à nitrates (CIPAN). De plus, leur système racinaire est plus développé, il est également de l'ordre de 1 à 2 tMS/ha. Si l'on prend en compte le retour du digestat, l'effet est supérieur à celui d'une CIPAN [Constantin et Launay 2020]. 

Des simulations pour une dizaine de cas représentatifs de l'agriculture française indiquent un stockage de carbone plus important quand on remplace un sol nu ou un couvert non récolté (à bas rendement) par une CIVE, surtout quand le digestat revient à la parcelle [Levavasseur et al. 2022].

Le digestat permet également de fertiliser les CIVE sans recours à d'autres apports fertilisants. Les essais ont montré que la fertilisation permet d'augmenter significativement le rendement, et donc les bénéfices de la production de matière organique supplémentaire.