FR2975693A1 - Preparation, useful for conditioning and stabilizing e.g. physical and mechanical properties of soil and/or culture media, comprises mineral components comprising phyllosilicates, and organic carbon comprising plant and/or animal materials - Google Patents

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Abstract

Soil and culture media preparation comprises: mineral components comprising phyllosilicates such as discontinuous sheets phyllosilicates, 1:1 dioctahedral phyllosilicates, 2:1 dioctahedral phyllosilicates stable potassium compensation and load tetrahedral, swellable phyllosilicates unbalanced sheets compensated by the sodium or calcium, and 2:1 stable dioctahedral phyllosilicates; and organic carbon comprising materials of plant and/or animal origin, which is used solely or in mixture.

Description

i La présente invention a pour objet la formulation d'une composition destinée à structurer mécaniquement, physiquement et chimiquement et à régénérer biologiquement les sols et/ou les supports de culture peu réactifs, en particulier ceux ayant perdu leur humus et/ou leur argile ou pouvant présenter une perméabilité excessive ou une dureté /compaction liée à l'agrégation des particules du sol et/ou étant constitué pour partie ou exclusivement par des matériaux peu réactifs comme par exemple dans leurs phases minérales : les pouzzolanes, les schistes expansés, les mousses de verre, etc. et/ou dans leurs phases organiques les tourbes, les io sphaignes, les écorces etc. et/ou les broyats de matière plastique etc. La présente invention a pour fonction de remodeler et de stabiliser l'assemblage des particules macroscopiques et microscopiques et de développer le processus biologique. Plus précisément l'invention se propose de modifier la structure existante 15 en apportant une composition constituée de minéraux stables modifiant les espaces poraux entre les particules du sol et/ou des supports de culture peu réactifs et des carbones organiques riches en microorganismes destinés à nourrir le sol et/ou les supports de culture peu réactifs. La composition peut être dopée en nutriments assimilables par les plantes. 20 Ces buts sont atteints par l'invention en ce sens qu'elle apporte une composition pouvant renfermer un ou plusieurs composants minéraux: un premier composant minéral choisi parmi les phyllosilicates à feuillets discontinus. un deuxième composant minéral choisi parmi les phyllosilicates 1:1 25 dioctaédrique. un troisième composant minéral choisi parmi les phyllosilicates 2:1 dioctaédrique stable à compensation potassique et de charge tétraédrique. un quatrième composant minéral choisi parmi les phyllosilicates gonflant à feuillets déséquilibrés compensés par le sodium ou par le calcium. un cinquième composant minéral choisi parmi les phyllosilicates 2:1 stable dioctaédrique. un sixième composant qui est une matière organique choisie entre les matières organiques d'origine végétale, les matières organiques d'origine 5 animale et leurs mélanges. Les quatre premiers composants sont de nature colloïdale. A l'état isolé, ces composants colloïdaux sont très fragiles et sensibles à l'érosion. Le cinquième composant est un assemblage microdivisé sous forme de plaquettes stables servant d'entretoises pour prévenir la compaction du sol io et /ou des supports peu réactifs. Le ou les cations qui constituent le sixième composant qui sont, par définition, chargés positivement, assurent une liaison stable entre les composants colloïdaux, chargés négativement, pour former avec eux un complexe argilo-humique. 15 L'effet régénérateur des cinq premiers composants de la composition, selon l'invention, met en jeu de façon durable quatre facteurs indispensables à la fertilité des sols et/ou des supports de culture peu réactifs à savoir : - La surface externe 20 - La surface interne - La capacité d'échange cationique - La capacité d'échange anionique, Le carbone organique riche en micro-organismes, issu de la matière organique, constitue le sixième composant. 25 De préférence, la composition, selon l'invention peut renfermer un ou plusieurs des cinq constituants minéraux associés au carbone organique en entrant dans la formule à des pourcentages étudiés et variables en poids. A titre d'exemple, la composition selon l'invention peut renfermer des 30 constituants minéraux dans la gamme des concentrations indiquées : - 1 à 70 % de phyllosilicates à feuillets discontinus - 1 à 70 % de phyllosilicates 1:1 dioctaédrique - 1 à 70 % de phyllosilicates 2:1 dioctaédrique stable à compensation potassique et de charge tétraédrique - 1 à 100 % de phyllosilicates gonflant à feuillets déséquilibrés compensés par le sodium ou par le calcium - 1 à 100 % de phyllosilicates 2:1 stable dioctaédrique. Ces phyllosilicates sont généralement associés séparément ou à plusieurs au sixième composant dans des pourcentages contrôlés. io Dans une forme d'exécution préférée le premier, le deuxième et le troisième composant pourront être mis en oeuvre séparément ou en mélange dans des proportions déterminées pour augmenter les réserves hydriques du sol et/ou des supports de culture peu réactifs sans influencer sa perméabilité, chacun d'eux libérant l'eau liquide à des pressions 15 osmotiques différentes. Dans une autre forme le quatrième composant peut être utilisé seul dans le but de rendre étanche une zone destinée à former un bassin de rétention, ou en mélange avec un ou plusieurs des trois premiers composants pour augmenter les réserves hydriques et réduire en même temps la 20 perméabilité du sol et/ou des supports de culture peu réactifs. Dans une autre formule, le cinquième composant, utilisé seul, régulera les propriétés mécaniques comme la plasticité et l'élasticité. Associé à un ou plusieurs des trois premiers composants il régule les mêmes propriétés et permet d'obtenir une augmentation des réserves hydriques disponibles. 25 En ce qui concerne le sixième composant, il provient avantageusement du compostage ou de la transformation : de matière organique d'origine végétale de matière organique d'origine animale La matière organique d'origine végétale renferme avantageusement 30 environ 50% d'humus. The present invention relates to the formulation of a composition for mechanically, physically and chemically structuring and biologically regenerating soils and / or low-reactive culture media, in particular those having lost their humus and / or clay or may have excessive permeability or hardness / compaction related to the aggregation of soil particles and / or consisting partly or exclusively of less reactive materials such as in their mineral phases: pozzolans, expanded shales, mosses glass, etc. and / or in their organic phases peat, sphagnum, bark etc. and / or shredded plastic material etc. The present invention has the function of reshaping and stabilizing the assembly of macroscopic and microscopic particles and of developing the biological process. More precisely, the invention proposes modifying the existing structure by providing a composition consisting of stable minerals modifying the porous spaces between the soil particles and / or the low reactive culture supports and the organic carbons rich in microorganisms intended to feed the plant. soil and / or low reactive culture media. The composition may be doped with nutrients that can be assimilated by the plants. These objects are achieved by the invention in that it provides a composition which can contain one or more mineral components: a first mineral component selected from discontinuous layer phyllosilicates. a second mineral component selected from 1: 1 dioctahedral phyllosilicates. a third mineral component selected from 2: 1 stable dioctahedral phyllosilicates with potassium compensation and tetrahedral charge. a fourth mineral component selected from the imbalanced fluffing phyllosilicates compensated by sodium or calcium. a fifth mineral component selected from dioctahedral stable 2: 1 phyllosilicates. a sixth component which is an organic material selected from organic materials of vegetable origin, organic materials of animal origin and mixtures thereof. The first four components are colloidal in nature. In the isolated state, these colloidal components are very fragile and sensitive to erosion. The fifth component is a microdivised assembly in the form of stable platelets serving as spacers to prevent soil compaction and / or poorly reactive carriers. The one or more cations which constitute the sixth component which are, by definition, positively charged, provide a stable bond between the colloidal components, negatively charged, to form with them a clay-humic complex. The regenerative effect of the first five components of the composition, according to the invention, involves, in a sustainable manner, four factors essential for soil fertility and / or low-reactive culture media, namely: the outer surface; The internal surface - The cation exchange capacity - The anion exchange capacity, The organic carbon rich in microorganisms, derived from organic matter, is the sixth component. Preferably, the composition according to the invention may contain one or more of the five inorganic constituents associated with organic carbon by entering into the formula at studied and variable percentages by weight. By way of example, the composition according to the invention may contain mineral constituents in the range of the concentrations indicated: 1 to 70% of discontinuous layer phyllosilicates 1 to 70% of 1: 1 dioctahedral phyllosilicates 1 to 70 % of 2: 1 stable dioctahedral phyllosilicates with potassium compensation and tetrahedral charge - 1 to 100% of imbalanced flaky phyllosilicates balanced by sodium or calcium - 1 to 100% dioctahedral stable 2: 1 phyllosilicates. These phyllosilicates are generally associated separately or in combination with the sixth component in controlled percentages. In a preferred embodiment, the first, second and third components may be used separately or in admixture in specific proportions to increase the soil's water reserves and / or low-reactivity culture media without affecting its permeability. each of them releasing liquid water at different osmotic pressures. In another form, the fourth component may be used alone to seal a zone for forming a retention pond, or in admixture with one or more of the first three components to increase water reserves and at the same time reduce soil permeability and / or low reactive culture media. In another formula, the fifth component, used alone, will regulate the mechanical properties such as plasticity and elasticity. Associated with one or more of the first three components, it regulates the same properties and makes it possible to obtain an increase in available water reserves. With regard to the sixth component, it advantageously comes from the composting or the transformation of: organic material of plant origin of organic material of animal origin The organic matter of plant origin advantageously contains about 50% of humus.

Les matières organiques d'origine végétale, qui sont de préférence, tamisées (par exemple à 5 mm) sont constituées de débris végétaux provenant essentiellement de feuillus, de paille et d'herbe. La part de débris végétaux provenant de plantes acidifiantes qui pourraient entrer éventuellement dans la formule du sixième composant ne doit pas excéder 20% car ces plantes (résineux, callunes, ajoncs ; etc.) forment une matière organique contenant un humus de mauvaise qualité. Les matières organiques animales comprises dans le sixième composant sont constituées de déjections d'animaux d'élevage, ainsi que ce sous produits et des produits d'origine animale. Ces matières organiques d'origine animales sont avantageuses car les compléments qu'elles apportent, en particulier l'azote, le potassium et le phosphore, équilibrent et accélèrent la formation de l'humus à partir des débris végétaux. Les mélanges de matière organique d'origines végétale et animale comprennent bien entendu le fumier éventuellement composté. Le choix qualitatif et quantitatif entre les différents constituants de la composition du structurant 15 dépend de son objectif et de sa destination. Selon une caractéristique de l'invention la matière organique d'origine végétale entrant dans la formule de la matière organique est riche en groupements polaires par rapport aux chaines paraffiniques tel que cela peut être mesuré en comparant les vibrations d'élongation des groupes 0-H à celles des groupes CH2 et CH3.Organic materials of vegetable origin, which are preferably screened (for example at 5 mm) consist of plant debris mainly from hardwoods, straw and grass. The part of plant debris from acidifying plants that could eventually enter the sixth component formula should not exceed 20% because these plants (conifers, calluses, gorse, etc.) form an organic matter containing a poor quality humus. The animal organic matter included in the sixth component consists of farm animal manure, as well as this by-product and animal products. These organic materials of animal origin are advantageous because the supplements they provide, especially nitrogen, potassium and phosphorus, balance and accelerate the formation of humus from plant debris. Mixtures of organic matter of plant and animal origins naturally include manure optionally composted. The qualitative and quantitative choice between the different constituents of the structurer's composition depends on its purpose and destination. According to one characteristic of the invention, the organic material of vegetable origin entering into the organic matter formula is rich in polar groups with respect to the paraffinic chains, as can be measured by comparing the O-H elongation vibrations. to those of CH2 and CH3 groups.

20 A l'intérieur des objectifs à atteindre toutes les combinaisons sont possibles pour répondre aux besoins liés à la répartition de la matière solide avec les espaces formant les vides. Les combinaisons sont adaptées aux différents types de culture envisagés et aux situations géographiques. La composition selon l'invention peut renfermer à des pourcentages variables et 25 convenus des composants minéraux et organiques déterminés en fonction de la répartition dans l'espace de la matière solide et des vides pour conditionner et stabiliser l'ensemble des propriétés mécaniques physiques, chimiques et biologiques fondamentales du sol et/ou des supports de culture peu réactifs et pour répondre à l'un au moins des objectifs suivants : - Augmenter les réserves hydriques de sol et/ou des supports de culture peu réactifs sans 30 influencer la porosité ou en réduisant la porosité, - Fermer la porosité en saturant durablement les pores pour constituer une phase solide continue, - Ouvrir la perméabilité sans influencer les réserves hydriques du sol et/ou des supports de culture peu réactifs, 35 - Ouvrir la perméabilité tout en augmentant les réserves hydriques du sol et/ou des supports de culture peu réactifs, - Rétablir conjointement les processus biologiques pour stabiliser les associations organominérales. 20 Within the objectives to be achieved, all combinations are possible to meet the needs related to the distribution of the solid matter with the spaces forming the voids. The combinations are adapted to the different types of culture envisaged and geographical situations. The composition according to the invention may contain at variable and agreed percentages of the inorganic and organic components determined as a function of the spatial distribution of the solid material and of the voids for conditioning and stabilizing all the physical, chemical, mechanical properties. and basic biology of the soil and / or low-reactive culture media and to meet at least one of the following objectives: - Increase soil water reserves and / or low-reactive culture media without influencing the porosity or in reducing porosity, - Close the porosity by permanently saturating the pores to form a continuous solid phase, - Open the permeability without influencing the water reserves of the soil and / or low-reactive culture media, - Open the permeability while increasing the permeability water reserves of the soil and / or low-reactive culture media, - Joint restoration of biological processes es to stabilize organomineral associations. 20

Claims (4)

REVENDICATIONS1 - Composition structurante et régénératrice de sol et/ou de supports de culture peu réactifs renfermant, dans ses composants minéraux, au 5 moins un phyllosilicate apparenté aux phyllosilicates suivant : - phyllosilicates à feuillets discontinus - phyllosilicates 1:1 dioctaédrique - phyllosilicates 2:1 dioctaédrique stable à compensation potassique et de charge tétraédrique lo - phyllosilicates gonflant à feuillets déséquilibrés compensés par le sodium ou par le calcium - phyllosilicates 2:1 stable dioctaédrique et dans sa fraction organique un carbone organique choisi entre les matières organiques d'origine végétale, et/ou animale utilisées seules ou 15 en mélange. CLAIMS1 - Structuring and regenerative composition of soil and / or low reactive culture media containing, in its mineral components, at least one phyllosilicate-like phyllosilicate according to: - discontinuous layer phyllosilicates - phyllosilicates 1: 1 dioctaedrique - phyllosilicates 2: 1 stabilized dioctahedral with potassium compensation and tetrahedral charge lo - phyllosilicates unbalanced sheet swollen compensated by sodium or calcium - phyllosilicates 2: 1 stable dioctaedric and in its organic fraction an organic carbon selected from organic matter of plant origin, and or animal used alone or in mixture. 2 - Composition selon la revendications 1, caractérisée en ce que la matière organique provient de majoritairement à exclusivement de la transformation de la matière organique d'origine végétale. 2 - Composition according to claim 1, characterized in that the organic material comes mainly to exclusively the transformation of the organic material of vegetable origin. 3 - Composition selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que la matière organique d'origine végétale entrant dans la formule de la matière organique renferme environ 50% d'humus. 25 3 - Composition according to any one of claims 1 or 2 characterized in that the organic material of plant origin entering into the formula of the organic material contains about 50% humus. 25 4 - Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que la matière organique d'origine végétale entrant dans la formule de la matière organique est riche en groupements polaires par rapport aux chaines paraffiniques tel que cela peut être mesuré en comparant les vibrations d'élongation des groupes O-H à celles des 30 groupes CH2 et CH3. - Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que la matière organique d'origine végétale est constituée de débris végétaux provenant essentiellement de feuillus, de 5 paille et d'herbe, les débris provenant des plantes acidifiantes entrant dans la formule de la matière organique n'excédant pas 20% en poids. 6 - Utilisation d'une composition selon la revendication 1, renfermant à des pourcentages variables et convenus des composants minéraux et io organiques déterminés en fonction de la répartition dans l'espace de la matière solide et des vides pour conditionner et stabiliser l'ensemble des propriétés mécaniques physiques, chimiques et biologiques fondamentales du sol et/ou des supports de culture peu réactifs et pour répondre à l'un au moins des objectifs suivants : 15 - Augmenter les réserves hydriques du sol et/ou des supports de culture peu réactifs sans influencer la porosité ou en réduisant la porosité, - Fermer la porosité en saturant durablement les pores pour constituer une phase solide continue, - Ouvrir la perméabilité sans influencer les réserves hydriques du sol et/ou 20 des supports de culture peu réactifs, - Ouvrir la perméabilité tout en augmentant les réserves hydriques du sol et/ou des supports de culture peu réactifs, - Rétablir conjointement les processus biologiques pour stabiliser les associations organo-minérales. 25 4 - Composition according to any one of claims 1 to 3 characterized in that the organic material of plant origin entering the organic matter is rich in polar groups relative to paraffinic chains as can be measured by comparing the OH stretching vibrations to those of the CH2 and CH3 groups. - Composition according to any one of claims 1 to 4 characterized in that the organic material of plant origin consists of plant debris mainly from hardwood, straw and grass, the debris from acidifying plants entering the plant. organic matter formula not exceeding 20% by weight. 6 - Use of a composition according to claim 1, containing at variable and agreed percentages of inorganic and organic components determined according to the spatial distribution of the solid material and voids to condition and stabilize all basic physical, chemical and biological mechanical properties of the soil and / or low-reactive culture media and to meet at least one of the following objectives: 15 - Increase soil water reserves and / or low-reactive culture media without to influence the porosity or reducing the porosity, - to close the porosity by durably saturating the pores to form a continuous solid phase, - to open the permeability without influencing the water reserves of the soil and / or the low reactive culture media, - to open the permeability while increasing the water reserves of the soil and / or low-reactive culture media, - Restore jointly biological processes to stabilize organo-mineral associations. 25
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