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Mars 2014

DIVERSITE ET EFFETS DU PAILLAGE

FICHE DE SYNTHESE

Plante & Cité – Loreau ©


Mars 2014

Remerciements

Nous tenons à remercier la Société d’Horticultures d’Angers et le département de Maine-et-Loire pour nous avoir autorisé à reproduire les références initiales de Francis Lemaire pour réaliser cette fiche synthétique.

Pour leurs conseils, nous tenons à remercier Sylvain CHARPENTIER, directeur du département Génie Agronomique d’Agrocampus Ouest Angers, Jean-Luc LARCHER, professeur au lycée d’enseignement général et technologique agricole (LEGTA) d’Angers-Le Fresne et co-auteur de l’ouvrage « Aménagement des espaces verts urbains et du paysage rural ».

Titre Diversité et effets du paillage

Correspondant Plante & Cité Olivier Damas

Auteurs Andréa Loreau

Relecteurs Sylvain Charpentier, Jean-Luc Larcher, Olivier Damas

Résumé

Dans un contexte où la protection de l’environnement est au cœur des préoccupations, les espaces verts disposent de la technique du paillage pour diminuer les intrants (eau et matières fertilisantes) et les quantités d’herbicides utilisés. Cette fiche présente les propriétés du paillage ainsi que ses intérêts. Elle expose également les différents types de paillage existants : organique, inorganique et avec composants en matière plastique.

Thématiques

Mots clés

Agronomie et artificialisation des sols urbains : fertilité des sols, techniques et matériaux de paillage

Paillage, paillis, mulching, mulch, biodégradable, B.R.F, minéral, organique, inorganique, effets, intérêts, eau, érosion, matière organique, racine, germination, biosphère.

Date de publication Mars 2014

Diversité et effets du paillage – Fiche de synthèse

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SOMMAIRE

A. CONTEXTE GENERAL ................................................................................................................................ 2

B. DEFINITION ET INTERETS DU PAILLAGE .......................................................................................................... 2

C. PROPRIETES DU PAILLAGE ......................................................................................................................... 2

C.1.I. MODIFIER L’ATMOSPHERE DU SOL ................................................................................................................................2

C.1.II. MODIFIER LA DYNAMIQUE DE L'EAU DANS LE SOL.............................................................................................................2

C.1.III. PROTEGER LE SOL CONTRE L'EROSION ...........................................................................................................................2

C.1.IV. MODIFIER LA DYNAMIQUE DE L'EVOLUTION DE LA MATIERE ORGANIQUE ET DES ELEMENTS MINERAUX NUTRITIFS ...........................3

C.1.V. AGIR SUR LA CROISSANCE DES RACINES ET LEUR REPARTITION SPATIALE, EN PROFONDEUR ET EN EXTENSION LATERALE ......................3

C.1.VI. MODIFIER L'ACTIVITE BIOLOGIQUE DU SOL ....................................................................................................................3

C.1.VII. AGIR SUR LA GERMINATION ET LE DEVELOPPEMENT DE LA FLORE SPONTANEE ........................................................................3

D. MATERIAUX UTILISES .............................................................................................................................. 4

D.1. Paillages inorganiques ................................................................................................................................... 4

D.1.I. AVANTAGES ............................................................................................................................................................4

D.1.II. INCONVENIENTS ......................................................................................................................................................5

D.2. Paillages organiques ...................................................................................................................................... 6

D.3. Paillages avec composants en matières plastiques ....................................................................................... 9

D.3.I. LES FILMS ...............................................................................................................................................................9

D.3.II LES NAPPES OU TOILES TISSEES .....................................................................................................................................9

D.3.III LES BACHES ............................................................................................................................................................9

E. MISE EN ŒUVRE DU PAILLAGE .................................................................................................................. 10

F. CONCLUSION ....................................................................................................................................... 10

G. PERSPECTIVES...................................................................................................................................... 11

H. BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................................... 12

I. GLOSSAIRE ........................................................................................................................................... 13


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A. CONTEXTE GENERAL

Le jardinier amateur et les professionnels disposent d’une technique, le paillage des sols. Cette technique possède de nombreux intérêts et est largement utilisée de nos jours pour diminuer les intrants (eau, matières fertilisantes) et les quantités d’herbicides employées sur les plantes.

Les collectivités et les professionnels du paysage utilisent cette technique pour obtenir une gestion plus durable des espaces-verts. Cette gestion durable fait écho aux décisions prises lors du Grenelle de l’environnement, dont l’objectif est de diminuer les intrants et les quantités de pesticides employées en France.

B. DEFINITION ET INTERETS DU PAILLAGE

Le paillage est une technique utilisée en plantations et en entretien qui consiste à recouvrir la surface du sol avec un matériau organique, minéral ou en matière plastique de façon continue (film) ou discontinue (grains, fragments, etc…) pour protéger le terrain et les plantes.

Originellement, le terme a été créé en 1935 pour désigner l'action de pailler le sol (définition du Petit Robert).

Le paillage apporte de nombreux intérêts pour les jardiniers. En effet il peut procurer les avantages suivants :

∙ Il économise l’eau apportée par précipitations naturelles et irrigation ;

∙ Il limite la germination et le développement de la flore spontanée ;

∙ Il entretient le taux de matière organique du sol, si le paillage est organique ;

∙ Il crée et entretient la microfaune et la microflore du sol, si le paillage est organique ;

∙ Il peut apporter un effet décoratif.

Bien que la technique soit ancienne, elle est redécouverte de nos jours par les professionnels, pour des raisons à la fois économiques et écologiques.

C. PROPRIETES DU PAILLAGE

Le fait de mettre une couche de matériau sur le sol conduit à :

1.i Modifier l'atmosphère du sol en jouant sur :

∙ Les échanges gazeux : la teneur en O2 diminue alors que la teneur en CO2 augmente. Le paillage améliore la structure du sol et permet ainsi de meilleurs échanges gazeux ;

∙ La température : le paillage permet en général de limiter les températures élevées en été et basses en hiver. Ce n’est pas le cas pour le paillage plastique qui augmente dans tous les cas la température du sol ;

∙ La réverbération du sol.

1.ii Modifier la dynamique de l'eau dans le sol

∙ Réduire l'évaporation : le paillage limite l’action du vent et du soleil en créant une rupture de continuité hydraulique entre le sol et l’atmosphère ;

∙ Réduire le ruissellement ;

∙ Diminuer le gradient d'humidité vertical dans le sol lié à l’évaporation.

1.iii Protéger le sol contre l’érosion – Un effet écran

∙ Créer une rugosité de surface qui ralentit l’écoulement des eaux de ruissellement ;

∙ Protéger le sol de l’impact de la pluie ;

∙ Lutter contre l’érosion due au vent.


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1.iv Modifier la dynamique de l'évolution de la matière organique et des éléments minéraux nutritifs (N, P2O5, K2O, oligo-éléments)

∙ Le paillage organique, en se décomposant, va apporter des éléments nutritifs au sol. Selon le ratio C/N contenu dans le paillage, la dynamique de l’évolution de l’azote dans le sol sera différente. Un paillage de type bois engendrera une compétition entre les micro-organismes du sol et la plante pour l’utilisation de l’azote. En revanche un paillage de type déchet organique composté apportera une grande quantité d’azote ce qui n’entraînera pas de compétition entre les micro-organismes du sol et la plante.

∙ L’utilisation de paillage sous forme de film plastique limite les apports organiques au sol. Le film empêche le transfert des déchets organiques au sol. Le cycle des matières organiques et la formation de l’humus sont perturbés).

1.v Agir sur la croissance des racines et leur répartition spatiale, en profondeur et en extension latérale

∙ Augmenter la température du sol par ajout de paillage stimule la croissance des racines.

∙ Ajouter du paillage en été permet de limiter l’augmentation de température du sol et empêche l’inhibition de l’activité racinaire due à une trop forte température (effet tamponnant du paillage).

1.vi Modifier l’activité biologique du sol

∙ Le paillage a un effet sur la biologie des sols. Par l’effet protecteur du paillage, renforcé par l’effet amendant quand ils sont organiques, les paillages contribuent au développement des macro et micro-organismes du sol (petits mammifères, invertébrés, champignons, bactéries, algues).

1.vii Agir sur la germination et le développement de la flore spontanée

∙ Limiter la germination de la flore spontanée en créant une barrière entre le soleil et le sol.


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D. MATERIAUX UTILISES

D.1 PAILLAGES INORGANIQUES

Les roches

Caractéristiques Contraintes Mise en œuvre

Ardoise (cf. Fig1) Imputrescible

Résiste très bien au vent

Poids

Mise en œuvre sur 6 à 8 cm d’épaisseur

Sable Existe en coloris artificiels

Existe en sable parfumé

Limite peu la germination

Mise en œuvre sur 10 cm d’épaisseur

Pouzzolane (cf. Fig2) Imputrescible

Apports de minéraux

Restitue la nuit la chaleur absorbée durant la journée.

Durée de vie supérieure à 10 ans

Poids et échauffement en journée


Gravier (cf. Fig3) pH neutre

Différentes granulométries

Texture et couleur variées

Imputrescible

Poids

Mise en œuvre sur 5 cm d’épaisseur minimum

Les matériaux préfabriqués


Argile Stable et durable Bon effet drainant

Sur sol plan seulement Mise en œuvre sur 5 cm d’épaisseur minimum

Verre pilé Note originale et colorée au jardin (n.r) (n.r)

Brique concassée Stocke la chaleur le jour et la restitue la nuit Durée de vie de 4 à 6 ans

(n.r) Mise en œuvre sur 3 à 5 cm d’épaisseur

Produits à base de caoutchouc recyclé

Pas de pourrissement Ne flotte pas

Sur sol plan seulement


1.i Avantages

∙ Empêcher la germination et le développement de la flore spontanée ;

∙ Limiter l’évaporation de l’eau ;

∙ Protéger la plante contre les gelées hivernales ;

∙ Créer une barrière contre les UV ;

∙ Favoriser le développement racinaire et la circulation des éléments nutritifs ;

∙ Le pH neutre convient à toutes sortes de plantes ;

∙ Protection contre l'érosion mécanique ;

∙ Effet thermique variable avec la couleur ;

∙ Effet décoratif.


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1.ii Inconvénients

∙ Le transport et la manipulation sont difficiles ;

∙ Le paillage peut s’intégrer au sol s’il n’est pas associé à une toile ;

∙ Le paillage n’apporte pas d’amendement organique.

Figure 1 Paillage ardoise, Angers 2013 Figure 2 Paillage pouzzolane, Mayenne 2013

Figure 3 Paillage gravier, Mayenne 2013


Plante & Cité – Loreau © Plante & Cité – Loreau ©


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D.2 PAILLAGES ORGANIQUES

2.i Paillages organiques bruts

Les paillis


Le foin (cf. Fig4) Très économique

Couleur claire

Possible levée des graines


Les paillettes de lin (cf. Fig5)

pH neutre

Isolant thermique

Durée de vie 1 an

Important pouvoir anti-germinatif

Possible levée des graines de lin


Les paillettes de chanvre (cf. Fig6)

Très bon pouvoir de rétention de l’eau

Important pouvoir anti-germinatif

Faim d’azote possible


Le bilan écologique et économique est intéressant mais la tenue au vent et la mise en œuvre ne sont pas faciles. Ces paillages apportent une quantité de potassium non négligeable. D'autre part, les risques d'incendie et de pullulation de rongeurs sont aussi un inconvénient. Désormais des granulés ou des cubes de paille compressées sont créées pour limiter ces inconvénients.

Le bois


Les écorces de pin maritime (cf. Fig7)

Esthétique irréprochable Grande dispersion au vent

Acidification du sol possible


Les copeaux de bois (cf. Fig6)

Bonne stabilité physique Durée de vie 2 ou 3 ans

Dispersion au vent Problèmes phytosanitaires (Champignons…)


Les granulés de bois Diminue le besoin en eau (n.r) Mise en œuvre sur 8 à 10 cm d’épaisseur

La bagasse Résidus issus de la production de sucre

(n.r) Usage en outre mer

Le Bois Raméal Fragmenté (B.R.F)

Economique Peut consommer de l’azote

Mise en œuvre sur 1 à 2,5 cm d’épaisseur

Les paillis de bois non compostés à partir de pin des Landes.

Sous forme de copeaux ou de fibres (n.r) Mise en place sur 3 à 5 cm d’épaisseur

La fibre de miscanthus (cf. Fig9)

Grand pouvoir d’absorption de l’eau Durée de vie de 3 ou 4 ans


Selon l’espèce de pin ou de conifère utilisée, une faim en azote

1 ou une phytotoxicité

2 peut apparaître.


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Autres paillis organiques bruts

Caractéristique Contrainte Mise en œuvre

Les déchets de tonte de gazon (cf. Fig10)

Se décompose rapidement A faire sécher avant la mise en place à cause des odeurs nauséabondes pour le voisinage.


Les aiguilles de pins et de sapin

(n.r) Acidification du sol possible.


Les coques de noix, de noisettes, les cosses de sarrasin (cf. Fig11)

Difficile à trouver Original pH neutre Décomposition rapide

Sensible au vent Possible levée des graines


Les noyaux d’olives, de pêche et d’abricot.

Parfum olive Original

(n.r) Mise en œuvre sur 5 cm d’épaisseur

Les coques de cacao (cf. Fig12)

Durée de vie 2 ans

Pas de dispersion au vent


Les algues séchées Riches en macro et oligoéléments nutritifs Décomposition et minéralisation rapide, avec alors effet fertilisant

Bien rincer avant utilisation pour éliminer le sel


Figure 4 Paillage foin, Mayenne 2013 Figure 5 Paillage « Paillettes de lin », Mayenne 2013

Figure 6 Paillage « Paillettes de chanvre », Mayenne 2013

Figure 7 Paillage écorce de bois, Mayenne 2013





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Paillages organiques décomposés

Le compost de déchets verts (cf. Fig13)

Nourrit, améliore et protège le sol

Le compost de déchets familiaux Amendement naturel pour le potager

Les terreaux de feuilles, les terreaux du commerce

Apports d’éléments nutritifs utiles aux plantes

Les feutres de fibres végétales (Matière organique non décomposée)

Fibres utilisées : jute, chanvre, sisal, coco, P.L.A*, lin.

Tous les éléments entrant dans sa composition sont des éléments naturels d’origine végétale.

L’importation des fibres de coco a pour conséquence un bilan carbone élevé.

Les paillages organiques décomposés sont avant tout, des composts. L’effet paillage est de courte durée tandis qu’un effet amendement et support de culture va apparaitre rapidement. La flore spontanée va donc rapidement coloniser ces substrats fertiles.

Figure 8 Paillage copeaux de bois, Mayenne 2013 Figure 9 Paillage fibre de miscanthus, Mayenne 2013

Figure 10 Paillage tonte de gazon, Angers 2013 Figure 11 Paillage cosse de sarrasin, Mayenne 2013

Figure 12 Paillage coque de cacao, Mayenne 2013






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D.3 PAILLAGES AVEC COMPOSANTS EN MATIERES PLASTIQUES

3.i Les films

Généralement en polyéthylène, ils sont d'épaisseur variable, noirs, blancs le plus souvent, parfois transparents. Ils procurent un effet thermique et empêchent la germination de la flore spontanée lorsque le film est opaque. Lorsque le film est transparent, la flore va proliférer mais s’écraser sous le film et finir par succomber sous l’effet des températures élevées. Les films posent des problèmes de récupération en fin de vie ainsi que des problèmes d'esthétique et de pollution ; Les films photo fragmentables : sous l’action du soleil, le film se réduit progressivement en lambeaux de plus en plus petits. Cet effet est obtenu en incorporant des minéraux lors de la fabrication du film. Après trois ou quatre mois, le film disparaît visuellement à l'exception des parties enterrées lors de sa mise en place ; et le plastique est disséminé dans l’environnement sous forme fragmentée non visible. Les films biodégradables : mise au point récente de fibres polylactiques acides (P.L.A) fabriquées à partir de ressources naturelles (amidon de maïs, sucre de betterave). Elles sont assimilées par les micro-organismes du sol après trois ou cinq ans suivant les conditions de température, d'humidité et de présence de microflore favorable. (cf Fig 16)

3.ii Les nappes ou toiles tissées

Tissées en polypropylène traité anti-UV, elles sont de couleur variable : vert, marron ou noir ; (cf Fig14 et 15) ∙ Non tissées en polyester (80 %) et polyoléfine (20 %), elles sont de couleur noire. Produits mixtes : fibres végétales et matières plastiques. Des fibres végétales (jute, chanvre, sisal, coco, bois) sont aiguilletées sur un support polypropylène non biodégradable dont les résidus risquent de polluer le sol. Elles donnent un feutre que l'on peut dérouler comme un film plastique. Un autre procédé consiste à recouvrir une couche de fibres naturelles (jute, chanvre) par un voile de protection en fibres polylactiques acides de couleur marron (green power concept). Le feutre ainsi obtenu peut tenir jusqu'à cinq ans.

3.iii Les bâches

En polyéthylène transparent, percées de nombreux trous (1000 par exemple) elles sont majoritairement utilisées en cultures maraîchères. Un effet thermique permettra de hâter la levée des semis. Elles permettent également de contrôler la germination de la flore spontanée.


Figure 13 Paillage compost de déchets végétal, Mayenne 2013 Figure 14 Paillage toile tissée noire, Angers 2013


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E. MISE EN ŒUVRE DU PAILLAGE

Quel que soit le matériau utilisé, il faut l'apporter sur un sol préalablement ameubli superficiellement et désherbé.

Certains matériaux organiques fortement carbonés comme le bois, la paille et les écorces de pin peuvent être à l'origine d’un effet faim en azote. Pour palier cet inconvénient, il faut apporter un peu de compost végétal bien mûr ou pailler dans un premier temps et planter un peu plus tard.

Pour les produits organiques de type discontinu, il faut créer une couche de 5 à 10 cm pour pouvoir empêcher la germination de la flore spontanée et pour avoir une économie d'eau.

Sur les massifs de plantes annuelles, il ne faut pas apporter de produits ligneux comme les broyages d'élagage et les paillettes de chanvre car ils sont insuffisamment dégradés en fin de saison. Il faut les retirer avant bêchage.

Sur les massifs arbustifs, le broyat de bois d'élagage ou de taille est incontestablement le meilleur produit économique et environnemental.

Dans le cas des paillettes de lin ou de chanvre, il faut les mouiller après la mise en place car elles résistent mal au vent. Pour mémoire, ces paillis peuvent prendre feu (étés très secs et en régions méridionales).

Pour des raisons économiques et environnementales, il faut privilégier les produits locaux. La distance d’approvisionnement étant plus courte, le prix du matériau peut s’avérer moins élevé et il polluera moins.

F. CONCLUSION

Le fait de pailler apporte de nombreux avantages, tels que : diminuer la consommation en eau d’arrosage, améliorer la biodisponibilité des éléments minéraux du sol et diminuer les intrants et les herbicides utilisés.

L’utilisation d’un type de paillage pour une plantation dépendra de la situation de celle-ci. Des études comparatives devront être réalisées avant toute mise en place de paillage. Le paillage devra être choisi en fonction du rôle que l’on souhaite lui attribuer mais également en prenant en compte ses inconvénients potentiels.

Figure 15 Paillage toile tissée verte, Mayenne 2013


Figure 16 Paillage, bâche biodégradable, Maine et Loire 2013



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G. PERSPECTIVES

En 2013, pour déterminer l’offre et la demande du paillage dans la filière espace vert, Plante&Cité à commandité une enquête pour répondre aux questions suivantes : Quelle est l’offre que proposent les fournisseurs de paillage en France ? Quelle est la demande des professionnels du paysage et des collectivités territoriales concernant le paillage qu’ils achètent ? Quels sont les critères de choix des professionnels du paysage et des collectivités territoriales ?

Pour répondre à ces questions, un groupe d’étudiants en ingénierie de l’horticulture et du paysage d’Agrocampus-Ouest a réalisé une enquête en France métropolitaine. Pour cela ils ont interrogé un panel de fournisseurs et un panel de professionnels du paysage en France métropolitaine.

Les conclusions de cette enquête sont les suivantes :

L’offre du paillage en France métropolitaine est variée (une centaine de paillages existe) mais le produit le plus utilisé est le paillage bois (autoproduction et achat).

Les arguments de ventes des fournisseurs sont: le prix, l’argument environnemental et la qualité du produit.

Les fournisseurs ont pour critère d’achat majoritaire du paillage son rapport qualité-prix.

Les professionnels du paysage et les collectivités territoriales utilisent majoritairement pour la gestion de leurs espaces verts le paillage bois, le paillage sous forme de films et le paillage sous forme de toile.

Les professionnels du paysage ainsi que les collectivités territoriales utilisent du paillage car il limite l’utilisation de produits phytosanitaires, il est biodégradable et il est issu du recyclage. Ils choisissent leurs produits en fonction du rapport qualité-prix, ce qui rejoint l’offre proposée par les fournisseurs.

Les professionnels du paysage et les collectivités territoriales souhaitent obtenir plus de résultats avec leurs paillages (rétention de l’eau, limiter la germination la germination de la flore spontanée…)

Les petites structures qui fournissent le paillage ne disposent pas de services « Recherche et Développement » et disposent donc de produits basiques. En revanche les grandes structures possédant un tel service proposent des innovations prenant en compte la demande de leurs clients.


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H. BIBLIOGRAPHIE

HADDAD, Yaël. Le paillage des arbres – Compte rendu de la 22ème

Arborencontre. Juin 2010, 14 p.

PC/SY/10/37

Quand le minéral protège le végétal.... Profession paysagiste, décembre 2009-janvier 2010, n° 11, p. 14-

15 (2 p.).

Article / 01729

PERNEL, Frédéric. Ornement des jardins, confort du jardinier, protection des sols. Jardins de France, février 2009, n° 593, p. 36-42 (7 p.).

Article / 00948

CHAMPENOIS, Cyril. Paillis de bois sec et Bois raméal fragmenté : des économies réelles ? PHM, septembre 2009, n° 516, p. 28-30 (3 p.).

Article / 01591

HADDAD, Yaël. Les atouts du paillage. Matériel & paysage, avril 2008, n° 47, p. 35-36 (2 p.).

Article / 00909

THIERY, Claude. Bois raméal fragmenté : un enjeu pour les sols et le paysage. Lien horticole, 29

novembre 2007, n° 44, p. 10-11 (2 p.).

Article / 00803

DINGER, Françoise. L'intérêt des géotextiles biodégradables. Paysage actualités, mars 2000, n°226,

p.48-52 (4 p.).

Article / 00211

Ces références sont issues du bulletin bibliographique Paillage de Plante & Cité.


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I. GLOSSAIRE

Faim en azote : Lorsque le paillis est peu composté et installé au printemps, l’azote contenu dans le sol est préférentiellement consommé par les micro-organismes pour activer sa décomposition, au détriment des plantes qui ont du mal à démarrer. (HADDAD Y, 2008)

Phytotoxicité : Propriété d’une substance qui est toxique pour les plantes.

N : Azote

P2O5 : Anhydride phosphorique

K2O : Oxyde de Potassium

Oligo-élément : Elément chimique existant en très petite quantité dans les organismes mais nécessaires à certains métabolismes des êtres vivants.

PLA : Fibres polylactiques acides.

Bagasse : Coproduit issu de la fabrication du sucre

B.R.F : Bois Raméal Fragmenté. Morceaux de bois provenant du déchiquetage de petites branches encore vertes et de rameaux d’un diamètre inférieur à 5 cm. L’efficacité du BRF varie selon les espèces d’arbres.

(n.r) : Non renseigné

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