FR2625995A1 - METHOD FOR REVITALIZING FORESTS BY THE USE OF A FERTILIZER BASED ON A MUSHROOM BIOMASS - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de revitalisation des forêts par l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse de champignon.The subject of the present invention is a process for revitalizing forests by the use of a fertilizer based on a mushroom biomass.
Description
La présente invention a pour objet un pro-The subject of the present invention is a pro-
cédé de revitalisation des forêts par l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse d'un champignon. Ce yielded from forest revitalization by the use of a fertilizer based on a biomass of a fungus. This
procédé est essentiellement utilisé pour la revitalisa- process is basically used for the revitalization-
tion des conifères, en particulier des sapins et des épicéas qui, suite à une mauvaise exploitation et/ou à conifers, in particular fir and spruces which, following poor exploitation and / or
des problèmes d'environnement, ont perdu leur vitalité. environmental problems have lost their vitality.
Des parties importantes de nos forêts ont perdu de leur vitalité suite à la monoculture, aux bois pâturés, à l'utilisation des feuilles mortes et des aiguilles de conifères comme litière pour les animaux et, dans les dernières décennies, essentiellement du Significant parts of our forests have lost their vitality due to monoculture, grazed wood, the use of dead leaves and coniferous needles as litter for animals and, in recent decades, mainly of
fait de l'utilisation de matières nocives. Par l'ex- makes use of harmful materials. By the ex-
pression "dépérissement des forêts" on entend tout ce "forest dieback" pressure means everything
qui nuit à leur vitalité.which harms their vitality.
Les causes du dépérissement des forêts sont multiples. On n'est pas encore arrivé à prouver scientifiquement qu'une matière nocive déterminée ou une forme d'exploitation particulière en soit la cause There are many causes of forest dieback. We have not yet managed to scientifically prove that a certain harmful substance or a particular form of exploitation is the cause.
unique. On cite également souvent le climat (séche- unique. The climate is also often cited (drying
resse, gel etc...) comme facteur déterminant. Les fortes précipitations de l'année en cours ont en fait resse, gel etc ...) as a determining factor. The heavy rainfall of the current year has in fact
apporté une légère amélioration de l'état des coni- brought a slight improvement in the condition of the coni-
fères. L'utilisation de nitrates a une forte influence. fathers. The use of nitrates has a strong influence.
C'est ainsi qu'on a mesuré jusqu'à 50 kg/ha de nitrates sur des surfaces mal exposées, ce qui a pour résultat un mauvais équilibre des substances nutritives dans le Thus, up to 50 kg / ha of nitrates have been measured on poorly exposed surfaces, which results in a poor balance of nutrients in the
sol. Un surplus d'azote conduit finalement à une mobi- ground. A surplus of nitrogen ultimately leads to a mobi-
lisation de toutes les substances nutritives restantes et donc, suivant l'endroit, à un épuisement tôt ou tard des diverses substances nutritives. La théorie du manque de magnésium est incontestable, une amiélioration lization of all the remaining nutrients and therefore, depending on the location, sooner or later depletion of the various nutrients. The theory of the lack of magnesium is incontestable, an improvement
ayant pu être obtenue dans tous les cas par fertilisa- which could have been obtained in all cases by fertilization
tion. Une autre cause essentielle du dépérissement de la forêt est l'acidification accrue de son sol qui résulte incontestablement de l'utilisation de soufre et de nitrates. Cela provoque une élimination accrue du calcium, du magnésium et du potassium. En outre, les conditions de vie des bactéries et des champignons du tion. Another essential cause of the decline of the forest is the increased acidification of its soil which undoubtedly results from the use of sulfur and nitrates. This causes increased elimination of calcium, magnesium and potassium. In addition, the living conditions of bacteria and fungi
sol sont aggravées.soil are aggravated.
On considère également que'les agents oxydants sont des substances nocives. Bien que jusqu'ici il n'a pas été possible de le prouver tout à fait, tout porte à croire que l'ozone contribue au Oxidizing agents are also considered to be harmful substances. Although it has so far not been possible to fully prove this, there is every reason to believe that ozone contributes to
mauvais état de la forêt.poor state of the forest.
Depuis peu, les facteurs biologiques et épidémiologiques entrent de plus en plus en ligne de compte. L'accumulatien d'humus brut permet de conclure à une activité réduite des microorganismes et de la Recently, biological and epidemiological factors are increasingly taken into account. The accumulation of raw humus leads to the conclusion that the activity of microorganisms and
micro-faune. Il s'ensuit une interruption de la circu- micro-fauna. It follows an interruption of the circulation
lation des substances nutritives et le manque de lation of nutrients and lack of
substances nutritives est encore aggravé par l'élimi- nutrients is further exacerbated by the elimination of
nation par les eaux de ruissellement. nation by runoff.
Une forêt ne peut être saine et vivante qu'en l'absence de matières nocives et lorsque le sol contient toutes les substances nutritives en quantité suffisante. En outre, une flore du sol dynamique est nécessaire pour que les substances nutritives soient métabolisées. La symbiose entre les champignons A forest can be healthy and alive only in the absence of harmful materials and when the soil contains all the nutritive substances in sufficient quantity. In addition, a dynamic soil flora is necessary for nutrients to be metabolized. The symbiosis between mushrooms
mycorhisiques et les racines des plantes est essentiel- mycorrhic and plant roots is essential-
le pour les arbres des forêts.the for forest trees.
En raison des résultats positifs obtenus sur les épicéas lors d'essais en pots avec un engrais à Due to the positive results obtained on spruces in pot tests with a fertilizer
base d'une biomasse de champignon (essai de reboise- base of a mushroom biomass (reforestation test-
ment) on a eu l'idée d'utiliser ce produit pour la revitalisation de cultures de conifëtes, en P.Lticulier des sapins et des épicéas malades. Le fait que l'engrais à. base d'une biomasse de champignon stimule les micro-organismes et la micro-faune, a laissé ment) we had the idea to use this product for the revitalization of coniferous cultures, in particular of fir trees and sick spruces. The fact that the fertilizer at. based on a mushroom biomass stimulates microorganisms and micro-fauna, left
espérer une bonne action sur l'écosystème de la forêt. hope for a good action on the forest ecosystem.
Depuis des décennies on a utilisé comme un additif alimentaire pour animaux le mycelium (biomasse du-champignon) de la souche de Penicillium chrysogenum productrice de pénicilline. Ce produit est considéré For decades, the mycelium (biomass of the fungus) of the Penicillium chrysogenum strain producing penicillin has been used as a feed additive for animals. This product is considered
comme un additif alimentaire approprié, mais des pro- as a suitable food additive, but products
priétés particulières supérieures à celles des produits concurrents (à base de protéine), n'ont pas été observées. Le mycelium a, par exemple, la composition suivante: Substance sèche 95 % Substances organiques au moins 70 % Azote organique combiné 5,5 % particular properties higher than those of competing products (based on protein), were not observed. Mycelium has, for example, the following composition: Dry substance 95% Organic substances at least 70% Combined organic nitrogen 5.5%
P205 1,5 %P205 1.5%
K20 3,5 %K20 3.5%
CaO 5,0 % MgO 1,5 % oligo-éléments et vitamines Cette analyse est typique pour un produit qui est complété par du potassium et du magnésium. Les valeurs correspondantes de K20 et MgO du produit naturel sont de 1,2% et 0,25%. Ces valeurs d'analyse sont naturellement sujettes aux variations normales pour les engrais organiques. Cette biomasse de champignon, composée du mycelium d'une souche de Penicillium et complétée avec du sulfate de potassium et de magnésium, a déjà fait ses preuves sur des sols présentant des problèmes dus à l'érosion par l'eau et/ou le vent. Par une utilisation régulière d'un tel engrais, selon le procédé décrit dans le brevet autrichien 381.927, il est possible d'obtenir une couverture végétale durable de ces su!s, pal -.empe les pistes de ski en haute altitude. Un tel engrais est particulièrement adapté pour la vigne. Non seulement il provoque une augmentation du rendement, mais surtout CaO 5.0% MgO 1.5% trace elements and vitamins This analysis is typical for a product which is supplemented with potassium and magnesium. The corresponding values of K20 and MgO of the natural product are 1.2% and 0.25%. These analytical values are naturally subject to normal variations for organic fertilizers. This mushroom biomass, composed of the mycelium of a Penicillium strain and supplemented with potassium and magnesium sulphate, has already proven itself on soils presenting problems due to erosion by water and / or wind . By regular use of such a fertilizer, according to the process described in the Austrian patent 381,927, it is possible to obtain a durable plant cover of these su! S, pal -.empe ski slopes at high altitude. Such a fertilizer is particularly suitable for the vine. Not only does it cause an increase in yield, but above all
améliore la qualité des raisins et la santé des vignes. improves the quality of the grapes and the health of the vines.
En favorisant l'activité des micro-organis- By promoting the activity of micro-organizations
mes, on améliore également simultanément la formation d'humus et les propriétés physiques du sol, l'azote étant libéré par minéralisation uniquement comme processus secondaire. L'action de l'azote est largement fonction du besoin des plantes. Un excédent passager en azote, comme cela se produit avec les engrais minéraux hydrosolubles, n'est pas à craindre. Dans certains cas, l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse de champignon permet même, à l'aide des micro-organismes, de fixer temporairement l'azote présent naturellement dans le sol. Ces propriétés constituent une condition préalable importante pour une utilisation comme engrais de forêt. Seul un produit qui-stimule l'apparition des éléments nutritifs naturels, peut à long terme avoir mes, we also simultaneously improve the formation of humus and the physical properties of the soil, nitrogen being released by mineralization only as a secondary process. The action of nitrogen is largely a function of the needs of the plants. A temporary excess of nitrogen, as happens with water-soluble mineral fertilizers, is not to be feared. In some cases, the use of a fertilizer based on a mushroom biomass even makes it possible, using microorganisms, to temporarily fix the nitrogen naturally present in the soil. These properties are an important prerequisite for use as a forest fertilizer. Only a product that stimulates the appearance of natural nutrients, can in the long term have
les effets désirés.desired effects.
Les essais suivants permettent de déterminer -les critères d'analyse qui sont nécessaires pour un engrais approprié en sylviculture: Examen microbiologique: Quantité totale de germes 22 500/g dont 1000 bacilles Salmonelles dans 5 x 20 g non The following tests make it possible to determine the analysis criteria which are necessary for an appropriate fertilizer in forestry: Microbiological examination: Total quantity of germs 22,500 / g including 1000 Salmonella bacilli in 5 x 20 g not
détectablesdetectable
Clostridies réducteurs de sulfite en dessous de 1000/g Les résultats des examens microbiologiques ne donnent aucune indication que le produit n'est pas Sulfite reducing clostridia below 1000 / g The results of the microbiological examinations give no indication that the product is not
acceptable d'un point de vue hygiénique. hygienically acceptable.
Détermination de la penicilline par l'essai de diffusion sur agar Determination of penicillin by the agar diffusion test
Organisme d'essai Bacillus stearo-Bacillus stearo- test organism
thermophilus Limite de détection 0,02 pg/g Résultat Pénicilline sensible à la Penicillinase thermophilus Detection limit 0.02 pg / g Result Penicillin sensitive to Penicillinase
non décelable.not detectable.
Eléments essentiels Teneur en eau % 4,4 Substances organiques % SS 79,6 N (Kjeldahl) % SS 6,23 SS - substance sèche Composition en minéraux Essential elements Water content% 4.4 Organic substances% SS 79.6 N (Kjeldahl)% SS 6.23 SS - dry substance Mineral composition
P205 % SS 1,8P205% SS 1.8
K20 % SS 4,4K20% SS 4.4
Mg % SS 1,2 Ca % SS 3,7 Fe mg/kg SS 420 Mn mg/kg SS 26 Cu mg/kg SS 17 Zn mg/kg SS 61 Co mg/kg SS 5,7 B teneur totale mg/kg SS 8,4 Mo mg/kg SS 0,63 Teneur en métaux lourds Ni mg/kg SS 10 Cr mg/kg SS 7,3 Pb mg/kg SS 13 Cd mg/kg SS U,ú Hg mg/kg SS 0,011 Tolérance des plantes De l'essai de tolérance des plantes effectué avec du cresson il ressort qu'un engrais à base d'une biomasse de champignon et mélangé jusqu'à une quantité de 1% & un substrat (mélange standard), ne provoque aucun dommage aux plantes. Le rapport C/N est d'environ 7,5. Les résultats de l'analyse illustrent Mg% SS 1.2 Ca% SS 3.7 Fe mg / kg SS 420 Mn mg / kg SS 26 Cu mg / kg SS 17 Zn mg / kg SS 61 Co mg / kg SS 5.7 B total content mg / kg SS 8.4 Mo mg / kg SS 0.63 Heavy metal content Ni mg / kg SS 10 Cr mg / kg SS 7.3 Pb mg / kg SS 13 Cd mg / kg SS U, ú Hg mg / kg SS 0.011 Plant tolerance From the plant tolerance test carried out with watercress, it appears that a fertilizer based on a biomass of fungus and mixed up to an amount of 1% & a substrate (standard mixture), does not cause any damage to plants. The C / N ratio is about 7.5. The results of the analysis illustrate
l'acceptabilité écologique et la forte teneur en élé- ecological acceptability and high content of ele
ments essentiels. Les résultats des essais de tolérance avec les plantes mettent en évidence qu'un excès de fertilisation est presque impossible. Les rapports des substances nutritives sont similaires à ceux de la strate superficielle recouvrant le sol de la forêt (constituée essentiellement par les feuilles mortes et les aiguilles de conifères), sauf que la concentration essential elements. The results of tolerance tests with plants show that an excess of fertilization is almost impossible. The nutrient ratios are similar to those of the surface layer covering the forest floor (consisting mainly of dead leaves and conifer needles), except that the concentration
des éléments nutritifs individuels est supérieure. individual nutrient is superior.
Les oligo-éléments et les vitamines sont particulièrement importants pour la flore des sols et pour le développement des racines. En raison du rapport C/N étroit, la minéralisation et donc la libération des substances nutritives organiques sont plus rapides que dans la strate superficielle. Il faut par conséquent s'attendre à ce que par l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse de champignon, les substances nutritives fixées à la strate superficielle soient Trace elements and vitamins are particularly important for soil flora and for root development. Due to the narrow C / N ratio, mineralization and therefore the release of organic nutrients is faster than in the surface stratum. It is therefore to be expected that by the use of a fertilizer based on a mushroom biomass, the nutrients attached to the surface layer are
également remises en circulation au moins en partie. also recirculated at least in part.
L'essai suivant met en évidence l'effet avantageux obtenu avec l'engrais à base d'une biomasse The following test highlights the advantageous effect obtained with a biomass-based fertilizer
de champignon.mushroom.
ExempleExample
L'essai a été effectué à Lech, Arlberg, à 1650 m au-dessus du niveau de la mer, sur un col calcaire, dans un bois pâturé à pu!lutiou meyoille (zone d'embouteillage), avec une quantité d'engrais minéral de 400 kg/ha (12% d'azote, 12% de phosphore sous forme P205, 17% de potassium sous forme K20 et 2% de Mg sous forme MgO), et d'engrais à base d'une biomasse de The test was carried out at Lech, Arlberg, at 1650 m above sea level, on a limestone pass, in grazed wood at pu! Lutiou meyoille (bottling area), with a quantity of fertilizer 400 kg / ha mineral (12% nitrogen, 12% phosphorus in P205 form, 17% potassium in K20 form and 2% Mg in MgO form), and fertilizer based on a biomass of
champignon de 1000 kg/ha.1000 kg / ha mushroom.
Tableau 1: Evaluation visuelle des arbres soumis à l'essai Table 1: Visual evaluation of trees tested
_---- _ Engrais à base de bio-_---- _ Bio-based fertilizers
masse de chamDiCnoU--camDiCnoU mass--
Témoin Engrais minéral Biosol Test-F Aire 5 Croissance annuplle 1,7 1,5 1, 7 0,83 Etat de la couronne 2,0 1,3 1,7 0,15 Perte en aiguilles 2,3 1,3 1, 8 0,13 Aire 6 Croissance annuelle 1,7 1,3 1,0 0,01 Etat de la couronne 2, 0 1,6 1,2 0,05 Perte en aiguilles 2,3 1,8 1,2 0,05 F - Test de probabilité d'erreur Commentaires Control Mineral fertilizer Biosol Test-F Area 5 Annual growth 1.7 1.5 1.7 0.83 Crown condition 2.0 1.3 1.7 0.15 Needle loss 2.3 1.3 1, 8 0.13 Area 6 Annual growth 1.7 1.3 1.0 0.01 Crown condition 2, 0 1.6 1.2 0.05 Needle loss 2.3 1.8 1.2 0, 05 F - Probability of error test Comments
Croissance annuelle 1... bien développé, 2... Annual growth 1 ... well developed, 2 ...
faiblement développé, 3...weakly developed, 3 ...
nulle Etat de la couronne échelle de 1 (non endommagée) foliaire à 5 (dépérie) Perte en aiguilles en dixième (par exemple 2 signifie de 10 à % de perte en aiguilles) Tableau 2: Augmentation de l'aire de projection de la couronne foliaire Valeurs moyennes corrigées (en cm2) null State of the crown scale from 1 (not damaged) leaf to 5 (decay) Needle loss in tenths (for example 2 means 10 to% needle loss) Table 2: Increase in the area of projection of the crown leaf Corrected mean values (in cm2)
iNon - Engrais.iNo - Fertilizers.
Ioanté riitngrai Biomasse Moyenne Ai re 5 0,199 0,245 0,256 0,233 Aire 6 0,251 0,267 0,345 0,288 Moyenne 0,225 0,256 0,301 L'accroissement relatif obtenu avec l'engrais minéral correspond à environ 14%, celui Ioanté riitngrai Biomass Average Area 5 0.199 0.245 0.256 0.233 Area 6 0.251 0.267 0.345 0.288 Average 0.225 0.256 0.301 The relative increase obtained with the mineral fertilizer corresponds to approximately 14%, that
obtenu avec l'engrais Biosol R est d'environ 24%. obtained with Biosol R fertilizer is approximately 24%.
On observe de façon surprenante déjà un net effet la première année. Alors que les indications de l'aire 5 en raison des inégalités du lieu ne sont pas statistiquement sures, les nets résultats de l'aire 6 sont déjà statistiquement significatifs. L'état de santé s'est déjà amélioré d'environ 50% pendant la première année d'utilisation. Grâce à la fixation organique, les substances nutritives de l'engrais à base d'une biomasse de champignon sont libérées la première année entre les 2/3 et les 3/4, mais l'action de façon surprenante est plus importante par rapport à celle de l'engrais minéral. Cela est bien illustré par la croissance de l'aire de projection (34% au lieu de 14%). Préparation du Biosol d: Surprisingly, there is already a clear effect in the first year. While the indications for area 5 due to location inequalities are not statistically safe, the clear results for area 6 are already statistically significant. The state of health has already improved by about 50% during the first year of use. Thanks to the organic fixation, the nutritive substances of the fertilizer based on a mushroom biomass are released the first year between 2/3 and 3/4, but the action surprisingly is more important compared to that of mineral fertilizer. This is well illustrated by the growth of the projection area (34% instead of 14%). Preparation of Biosol d:
Biosol) est un sous produit de la [ermenta- Biosol) is a byproduct of [ermenta-
tion de la penicilline. Les matières brutes usuelles de tion of penicillin. The usual raw materials of
fermentation telles que la farine de soja, le saccharo- fermentation such as soy flour, saccharo-
se, le lactose, les oligo-éléments et les vitamines, sont agitées dans de l'eau, stérilisées et inoculées avec la souche de Penicillium chrysogenum. Pendant la se, lactose, trace elements and vitamins, are agitated in water, sterilized and inoculated with the strain of Penicillium chrysogenum. During the
fermentation, les substances nutritives sont transfor- fermentation, the nutrients are transformed
mées en biomasse. Au moment de la récolte, on sépare par filtration la biomasse humide de la phase liquide biomass. At harvest time, the wet biomass is separated from the liquid phase by filtration
renfermant la penicilline et on la sèche à une tempéra- containing the penicillin and it is dried at a temperature
ture comprise entre 130 et 1500C pendant 4 à 6 heures. ture between 130 and 1500C for 4 to 6 hours.
La biomasse de champignon séchée est enrichie avec 10% d'un engrais de sulfate de potassium et de magnésium The dried mushroom biomass is enriched with 10% potassium and magnesium sulfate fertilizer
(Patentkali) et est placée dans des sacs après granula- (Patentkali) and is placed in bags after granulation-
tion sous forme d'engrais prêt à l'emploi. tion in the form of ready-to-use fertilizer.
Composition: Biosol& est constitué des éléments suivants: Teneur en eau (%) 4,4 Substances organiques (%) SS 79,6 N (Kjeldahl) % SS 6,23 Composition: Biosol & consists of the following elements: Water content (%) 4.4 Organic substances (%) SS 79.6 N (Kjeldahl)% SS 6.23
P205 % SS 1,8P205% SS 1.8
K20 % SS 4,4K20% SS 4.4
Mg % SS 1,2 Ca % SS 3,7 Fe mg/kg SS 420,00 Mn mg/kg SS 26,00 Cu mg/kg SS 17,00 Zn mg/kg SS 61,00 Co mg/kg SS 5,7 B teneur totale mg/kg SS 8,4 Mo mg/kg SS 0,63 Mg% SS 1.2 Ca% SS 3.7 Fe mg / kg SS 420.00 Mn mg / kg SS 26.00 Cu mg / kg SS 17.00 Zn mg / kg SS 61.00 Co mg / kg SS 5 .7 B total content mg / kg SS 8.4 Mo mg / kg SS 0.63
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