FR3116531A1 - Composition fertilisante et/ou amendante destinée aux supports de culture et/ou aux solutions de culture - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D3/00—Calcareous fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
Abstract
Composition fertilisante et/ou amendante destinée aux supports de culture et/ou aux solutions de culture
La présente invention concerne une composition destinée aux supports de culture et/ou aux solutions de culture comprenant l’association - (a) d’au moins un composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux et - (b) d’au moins un composé carboné comprenant au moins 5% en masse de carbone total et/ou au moins 1% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné, ladite association étant susceptible d’être obtenue par traitement thermique en présence d’eau du mélange des composés (a) et (b). Elle concerne également son procédé de fabrication et son utilisation ainsi qu’un engrais ou amendement la comprenant et son utilisation.
Description
La présente invention concerne les compositions, en particulier fertilisante et/ou amendante, destinées aux supports de culture et/ou aux solutions de culture et ayant un effet sur le potentiel redox (également appelé potentiel d’oxydo-réduction et noté Eh et exprimé en mV) dudit support de culture et/ou de ladite solution de culture.
Nombreux sont les facteurs qui interviennent dans la mise à disposition pour les cultures des nutriments présents dans le sol. Le pH caractérise l’activité des protons. Il est considéré en agronomie comme un paramètre clé. A contrario, le potentiel d’oxydoréduction Eh, qui concerne l’activité des électrons, n’est que rarement étudié. Pourtant, les électrons sont au cœur d’un grand nombre de réactions. Ainsi, les études récentes en physiologie végétale montrent que des signaux redox sont à la base de tous les processus de régulation du métabolisme et du développement des plantes. Physiologiquement, tous les êtres vivants se développent à un niveau pH-Eh spécifique, qu’ils doivent impérativement maintenir au niveau des cellules et en particulier au niveau des mitochondries et des chloroplastes. Pour maintenir cet équilibre pH-Eh dans les cellules, les plantes vont avoir recours à des tampons chimiques à court terme, à l’activation de gènes pour la formation de protéines à moyen terme et elles vont «évacuer» les produits très oxydés/acides dans les parois pour préserver les cellules. Mais elles vont aussi chercher à contrôler le milieu extérieur, au niveau de la rhizosphère, en exsudant des composés qui vont modifier le pH et Eh et activer/nourrir la microflore qui contribue également à corriger ce milieu extérieur. Ainsi les racines des plantes vont toujours chercher à maintenir un environnement proche de la neutralité acide/base et électrique (légèrement acide et réduit). Les valeurs optimales du potentiel d’oxydoréduction pour la croissance des plantes sont comprises entre 350 et 450 mV. Lorsque le Eh passe en dessous de 350 mV, la croissance s’atténue fortement notamment en raison d’une baisse des activités de photosynthèse et des activités enzymatiques. A l’échelle microbienne, les microorganismes interviennent également dans la régulation de Eh et pH, en modifiant le Eh et pH de leur environnement, selon leurs besoins. Ils contribuent ainsi indirectement, via leur sélection, à améliorer les conditions Eh/pH du milieu dans lequel se trouve la plante. Et inversement, chaque type de microorganismes est adapté à des conditions Eh/pH bien spécifiques plus ou moins larges. Ils ne peuvent se développer que dans certaines gammes de valeurs Eh/pH. Le potentiel d’oxydoréduction du sol a ainsi non seulement un impact direct sur la croissance des plantes, mais également un impact indirect par la sélection des microorganismes présents dans le sol.
Il existe de nombreuses compositions permettant de réguler le pH des sols et donc des supports de culture et/ou solutions de culture. Toutefois peu de composition existe permettant d’agir sur le potentiel redox. Or les inventeurs se sont aperçus de façon surprenante qu’une composition particulière avait un impact sur le potentiel redox et permettait d’atteindre le potentiel redox optimal des sols.
La présente invention concerne donc une composition destinée aux supports de culture et/ou aux solutions de culture comprenant l’association :
- (a) d’au moins un composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux et
- (b) d’au moins un composé carboné comprenant au moins 5% en masse de carbone total et/ou au moins1% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné,
ladite association étant susceptible d’être obtenue par traitement thermique en présence d’eau du mélange des composés (a) et (b).
- (a) d’au moins un composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux et
- (b) d’au moins un composé carboné comprenant au moins 5% en masse de carbone total et/ou au moins1% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné,
ladite association étant susceptible d’être obtenue par traitement thermique en présence d’eau du mélange des composés (a) et (b).
Au sens de la présente invention, on entend par « support de culture » tout sol ou support sur lequel une culture peut se développer tel que par exemple sol artificiel, sol agricole cultivé, sol agricole non cultivé, tourbe, terreau, laine de roche ou fibre de coco.
Au sens de la présente invention, on entend par « solution de culture » toute solution qui permet la culture d’une plante telle que par exemple eau d’irrigation, solution liquide destinée à la fertigation par aspersion ou goutte à goutte, bain d’hydroponie ou solution d’aéroponie.
La composition selon l’invention comprend donc l’association des composés (a) au moins un composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux et (b) au moins un composé carboné comprenant au moins 5% en masse de carbone total et/ou au moins 1% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné, en particulier au moins 5% en masse de carbone total et au moins 1% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné, avantageusement au moins 10% en masse de carbone total et/ou au moins 5% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné, plus avantageusement au moins 15% en masse de carbone total et/ou au moins 10% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné.
Au sens de la présente invention on entend par « composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux » tout composé minéral riche en ou à base de silice qui se trouve sous forme de silicate, en particulier d’aluminosilicate (composé minéral argileux) ou d’oxyde de silicium (SiO2) (composé siliceux) ou d’un mélange de silicate et d’oxyde de silicium (composé argilo-siliceux). Il peut s’agir d’un minéral, d’une roche telle que l’argile en particulier le kaolin, de sable tel que le sable siliceux, de sédiment tel que la tangue, ou d’une roche sédimentaire telle que la diatomite. Avantageusement ce composé peut contenir du fer, en particulier sous forme d’oxyde de fer tel que Fe2O3. En particulier le composé (a) selon l’invention comprend au moins 25% en poids, avantageusement au moins 40% en poids, encore plus avantageusement au moins 50% en poids, de silice sous forme d’oxyde de silicium, d’argile ou d’un mélange argile-oxyde de silicium. Ainsi de façon particulièrement avantageuse, le composé (a) selon l’invention est un composé minéral argileux ou argilo-siliceux, plus particulièrement argileux. Avantageusement, le composé (a) selon l’invention est choisi dans le groupe constitué par l’argile telle que le kaolin, la smectite, la montmorillonite, la nontronite ou la bentonite, la terre de diatomée, la tangue, le sable siliceux et leurs mélanges, plus avantageusement il s’agit d’argile. L’argile peut en particulier être une phyllosilicate, plus particulièrement choisie parmi les bentonites, le kaolin et leurs mélanges, encore plus particulièrement parmi les smectites, illites, kaolinites et leurs mélanges. Il peut par exemple s’agir de la bentonite commercialisée par la société Lafaure sous la dénomination Argile du Périgord (N° cas : 215-108-5 et Nom INCI : bentonite) et contenant 75% de smectites, 15% d’illites et 10% de kaolinites, en poids par rapport au poids total de l’argile, et en particulier contenant une teneur en poids de Fe2O3= 5,76%, SiO2= 56,76% et Al2O3= 16,77%, par rapport au poids total de l’argile.
Au sens de la présente invention, on entend par « carbone organique ou Corg» tout carbone produit par des organismes vivants. Le carbone organique est donc lié à d'autres carbones ou à des éléments comme l'hydrogène (H), l’oxygène (O), l'azote (N) ou le phosphore (P) dans les molécules organiques. Il peut être mesuré selon la norme NF EN ISO 10694 datée de 1995 par combustion sèche. La teneur en carbone total peut également être mesurée en selon la norme NF EN ISO 10694 datée de 1995 par combustion sèche. Avantageusement le composé carboné (b) selon l’invention comprend au moins une fonction redox, en particulier choisie parmi un groupe carboxyle, un groupe carbonyle, un groupe hydroxyle, un groupe éther, un groupe ester, un groupe péroxyle , un groupe amine, un groupe amide, un groupe thiocarboxyle, un groupe thiocarbonyle, un groupe thioester, un groupe thioéther, un groupe sulfonyle et un groupe phosphoryle. De façon avantageuse, le composé (b) selon l’invention est choisi dans le groupe constitué par les saccharides tel que le glucose et la mélasse, les chars, les biochars, les hydrochars, l’acide fulvique, les acides humique, les noirs de carbone, les lignosulfonates, la vinasse, les protéines, les acides aminés, et leurs mélanges, avantageusement dans le groupe constitué par les saccharides tel que le glucose et la mélasse, le biochar, les acides humiques et leurs mélanges, plus avantageusement dans le groupe constitué par les saccharides tel que le glucose et la mélasse, les biochars et leur mélanges, encore plus avantageusement il s’agit de mélasse, seule ou en mélange avec un biochar, en particulier de mélasse ayant un degré Brix compris entre 75 et 80 et/ou un % en poids de sucres totaux (exprimés en saccharose) compris entre 45 et 55 % et/ou une viscosité à 20°C comprise entre 2 000 et 6 000 mPa.s et/ou comprenant 23% de saccharose et 24% de glucose, plus particulièrement de la mélasse de canne à sucre, encore plus particulièrement commercialisée par la société France Mélasse sous la dénomination BIOMELNA.
De façon avantageuse, le ratio massique composé (a) / composé (b) de l’association selon l’invention est compris dans la gamme 70/30 – 5/95, avantageusement 60/40 – 10/90, plus avantageusement 57/43 - 10/90.
L’association des composés (a) et (b) selon l’invention est donc susceptible d’être obtenue par traitement thermique en présence d’eau du mélange des composés (a) et (b). De façon avantageuse, ce traitement thermique consiste en un chauffage à une température comprise entre 30°C et 95°C, en particulier entre 60°C et 90°C, plus particulièrement entre 65°C et 75°C, encore plus particulièrement à une température de 70°C, avantageusement pendant une durée comprise entre 1 minute et 48 heures, en particulier entre 3 minutes et 24 heures. En particulier, ce traitement thermique peut être précédé par un broyage du mélange des composés (a) et (b), plus particulièrement lorsque au moins l’un des composés (a) et (b) est sous forme solide non divisée, c’est-à-dire ne se trouve pas sous forme de poudre. Le broyage peut être mis en œuvre par un broyage à vis ou à boulets. L’eau peut être ajoutée à tout moment, avant ou pendant le traitement thermique. Avantageusement elle est ajoutée avant le traitement thermique et encore plus avantageusement avant l’éventuel broyage. Cet ajout peut donc être réalisé par humidification, et la quantité d’eau ajoutée est avantageusement comprise entre 0,1 et 10 ml d’eau par gramme du mélange des composés (a) et (b). Ce procédé permettant d’obtenir l’association selon l’invention peut être également dénommée dans la présente demande « procédé d’activation » ou « activation ».
L’association obtenue peut aussi être dénommée dans la présente demande « mélange activé » ou « produit activé ».
De façon avantageuse, la teneur en eau de l’association est comprise entre 1 et 5% en masse par rapport à la masse totale de l’association.
La composition selon l’invention peut comprendre en outre d’autres ingrédients en dehors de l’association selon l’invention. Ainsi la composition peut comprendre des composés biostimulants naturels ou synthétiques comme les acides aminés, les régulateurs de croissance, les acides carboxyliques, les extraits d’algues, les substances humiques, les extraits de plante, les extraits microbiens, des matières minérales comme l’azote, le phosphore, la potassium, le molybdène, le calcium, le soufre, le magnésium, le fer, le chlore, le manganèse le zinc, le bore, l’acide borique, l’octaborate de disodium tétrahydraté, le borate de calcium, le borate de magnésium, le borosilicate de sodium, le tétraborate de sodium décahydraté, le borate de sodium, le tétraborate de sodium, le tétraborate de disodium , la chaux, le gypse, le superphosphate, le sulfate de fer, le chélate de fer, la ferritine, l’oxyde de zinc, le sulfate de zinc, le chélate de zinc, le nitrate de potassium, le nitrate de calcium, le nitrate de magnésium, le phosphate d’ammonium, le sulfate d’ammonium, le sulfate de magnésium, le phosphate monopotassique, le carbonate de calcium, le nitrate sulfate d’ammonium, le thiosulfate d’ammonium, la liqueur ammoniacale, le cyanamide de calcium, le crotonylidène diurée, la diacyandiamide, l’isobutylidène diurée, le nitrate de sodium, le carbonate de potassium, le chlorure de potassium, le sulfate de potassium et de magnésium, le méta phosphate de potassium, le sulfate de potassium, le chlorure de calcium, l’oxyde de calcium, le calcaire calcitique , le calcaire dolomitique, le phosphate de magnésium et d’ammonium, l’oxyde de magnésium, les chélates du cuivre, le phosphate d’ammonium cuivrique, le sulfate de cuivre, les frittes de cuivre, le polyflavonoïde de cuivre, la malachite, l’azurite, l’oxyde cuivreux, l’oxyde cuivrique, l’acétate cuivrique, , les frites de, bore, , le sulfate ferrique, le sulfate ferreux, le sulfate ferreux d’ammonium, le phosphate ferreux d’ammonium, l’oxalate ferreux, le carbonate ferreux, le lignosulfonate de fer, le polyflavonoïde de fer, les frittes de fer, le méthoxyphénylpropane de fer, l’oxyde ferreux, l’oxyde ferrique, le polyphosphate de fer et d’ammonium, l’oxyde de manganèse, le méthoxyphényl propane de manganèse, les frittes de manganèse, le chlorure de manganèse, le carbonate de manganèse, le sulfate de manganèse, le chélate de manganèse, le phosphate de manganèse et d’ammonium, le polyflavonoïde de manganèse, le molybdate d’ammonium, le molybdate de sodium, les frittes de molybdène, le trioxyde de molybdène, le bisulfure de de molybdène, les frittes de zinc, le carbonate de zinc, le phosphate de zinc, le phosphate de zinc et d’ammonium, le sulfure de zinc, le lignosulfonate de zinc, le polyflavonoïde de zinc ou une combinaison de ces derniers et/ou de tout excipient approprié pour l’administration à un support de culture et/ou à une solution de culture.
La composition selon l’invention peut comprendre en outre tout excipient approprié pour l’administration à un support de culture et/ou à une solution de culture.
La composition selon l’invention peut se trouver sous forme solide, en particulier sous forme de poudre, de granulés ou de microgranulés, sous forme de suspension liquide ou sous forme de gel ou sous forme hydrosoluble.
La présente invention concerne en outre l’utilisation de la composition selon l’invention, pour
- réduire le potentiel redox d’un support de culture oxydé et/ou d’une solution de culture oxydée, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV, plus particulièrement réduire le potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV, ou
- augmenter le potentiel redox d’un support de culture réduit et/ou d’une solution de culture réduite, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est inférieur à 350mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est inférieur à 350mV, plus particulièrement augmenter le potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV, et/ou
- maintenir le potentiel redox d’un support de culture et/ou d’une solution de culture à une valeur comprise entre 450mV et 350mV.
- réduire le potentiel redox d’un support de culture oxydé et/ou d’une solution de culture oxydée, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV, plus particulièrement réduire le potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV, ou
- augmenter le potentiel redox d’un support de culture réduit et/ou d’une solution de culture réduite, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est inférieur à 350mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est inférieur à 350mV, plus particulièrement augmenter le potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV, et/ou
- maintenir le potentiel redox d’un support de culture et/ou d’une solution de culture à une valeur comprise entre 450mV et 350mV.
La composition peut ainsi avoir un effet différent selon le potentiel redox du support de culture et/ou de la solution de culture. Il peut donc s’agir d’une réduction de ce potentiel redox, si le support de culture est oxydé et/ou la solution de culture est oxydée, en particulier si le support de culture a un potentiel redox supérieur à 450mV et/ou la solution de culture a un potentiel redox supérieur à 450mV, avantageusement d’une réduction du potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV. Il peut également s’agir d’une augmentation de ce potentiel redox, si le support de culture est réduit et/ou la solution de culture est réduite, en particulier si le support de culture a un potentiel redox inférieur à 350mV et/ou la solution de culture a un potentiel redox inférieur à 350mV, avantageusement d’une augmentation du potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV. Il peut par ailleurs s’agir d’un maintien de ce potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV lorsque ce potentiel est déjà compris dans cette gamme. Il peut enfin s’agir à la fois d’une réduction de ce potentiel redox suivi d’un maintien à une valeur comprise entre 450mV et 350mV, si le support de culture est oxydé et/ou la solution de culture est oxydée, en particulier si le support de culture a un potentiel redox supérieur à 450mV et/ou la solution de culture a un potentiel redox supérieur à 450mV, ou d’une augmentation de ce potentiel redox si le support de culture est réduit et/ou la solution de culture est réduite, en particulier si le support de culture a un potentiel redox inférieur à 350mV et/ou la solution de culture a un potentiel redox inférieur à 350mV, suivi d’un maintien à une valeur comprise entre 450mV et 350mV.
Avantageusement l’utilisation de la composition selon l’invention est pour réduire le potentiel redox d’un support de culture oxydé et/ou d’une solution de culture oxydée, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV, plus particulièrement réduire le potentiel redox à une valeur comprise entre 450mV et 350mV puis éventuellement maintenir le potentiel redox dudit support de culture et/ou de ladite solution de culture à une valeur comprise entre 450mV et 350mV.
De façon avantageuse l’utilisation peut être mise en œuvre par application de la composition selon l’invention à la surface ou en mélange aux supports et/ou solutions de culture. En particulier dans le cas des solutions de culture il s’agit plutôt d’un mélange. Dans le cas des supports de culture, la composition selon l’invention peut être appliquée en surface ou mélangée avec le support, par exemple avec les premières couches du support. L’application peut être réalisée directement sur le support de culture, sur toute la surface du support de culture ou de façon localisée dans la région des racines des plantes à traiter, par tout moyen de distribution approprié, comme par exemple par pulvérisation dans le cas d’une suspension liquide.
Avantageusement, la composition selon l’invention est utilisée par application à une concentration de 1 kilogramme à 200 kilogrammes de l’association par hectare, en une ou plusieurs fois. L’homme du métier saura adapter les quantités à utiliser en fonction du mode d’application choisi. En particulier, des quantités relativement plus faibles sont utilisées lorsque la composition selon l’invention est appliquée dans la région racinaire alors que des quantités relativement plus importantes sont utilisées lorsque la composition est appliquée sur toute la surface du support de culture. La composition selon l’invention peut être utilisée en une seule application ou bien en application séquentielle.
L’application peut avoir lieu avant et/ou durant la croissance des plantes cultivées, avant et/ou après germination des plantes, par exemple lors du repiquage dans le cas des plantes nécessitant un repiquage. De façon avantageuse, elle a lieu après germination.
La présente invention concerne en outre un procédé de fabrication de la composition selon la présente invention par traitement thermique en présence d’eau du mélange des composés (a) et (b), avantageusement par le procédé d’activation décrit précédemment. En particulier ledit procédé comprend les étapes successives suivantes :
A- mélange des composés (a) et (b) en présence d’eau, avantageusement par humidification, en particulier en une teneur de 0,1ml à 10 ml d’eau par gramme de mélange, suivi d’un éventuel broyage du mélange ;
B- traitement thermique du mélange obtenu à l’étape A), avantageusement par chauffage à une température comprise entre 30°C et 95°C, en particulier entre 60°C et 90°C, plus avantageusement pendant une durée comprise entre 1 minute et 48 heures, en particulier entre 3 minutes et 24 heures ;
C- récupération de la composition obtenue à l’étape B).
A- mélange des composés (a) et (b) en présence d’eau, avantageusement par humidification, en particulier en une teneur de 0,1ml à 10 ml d’eau par gramme de mélange, suivi d’un éventuel broyage du mélange ;
B- traitement thermique du mélange obtenu à l’étape A), avantageusement par chauffage à une température comprise entre 30°C et 95°C, en particulier entre 60°C et 90°C, plus avantageusement pendant une durée comprise entre 1 minute et 48 heures, en particulier entre 3 minutes et 24 heures ;
C- récupération de la composition obtenue à l’étape B).
De façon avantageuse, le procédé selon l’invention peut comprendre une étape supplémentaire B1), entre les étapes B) et C), d’ajouts d’ingrédients supplémentaires, en particulier choisis parmi des composés biostimulants naturels ou synthétiques comme les acides aminés, les régulateurs de croissance, les acides carboxyliques, les extraits d’algues, les substances humiques, les extraits de plante, les extraits microbiens, des matières minérales comme l’azote, le phosphore, la potassium, le molybdène, le calcium, le soufre, le magnésium, le fer, le chlore, le manganèse le zinc, le bore, l’acide borique, l’octaborate de disodium tétrahydraté, le borate de calcium, le borate de magnésium, le borosilicate de sodium, le tétraborate de sodium décahydraté, le borate de sodium, le tétraborate de sodium, le tétraborate de disodium , la chaux, le gypse, le superphosphate, le sulfate de fer, le chélate de fer, la ferritine, l’oxyde de zinc, le sulfate de zinc, le chélate de zinc, le nitrate de potassium, le nitrate de calcium, le nitrate de magnésium, le phosphate d’ammonium, le sulfate d’ammonium, le sulfate de magnésium, le phosphate monopotassique, le carbonate de calcium, le nitrate sulfate d’ammonium, le thiosulfate d’ammonium, la liqueur ammoniacale, le cyanamide de calcium, le crotonylidène diurée, la diacyandiamide, l’isobutylidène diurée, le nitrate de sodium, le carbonate de potassium, le chlorure de potassium, le sulfate de potassium et de magnésium, le méta phosphate de potassium, le sulfate de potassium, le chlorure de calcium, l’oxyde de calcium, le calcaire calcitique , le calcaire dolomitique, le phosphate de magnésium et d’ammonium, l’oxyde de magnésium, les chélates du cuivre, le phosphate d’ammonium cuivrique, le sulfate de cuivre, les frittes de cuivre, le polyflavonoïde de cuivre, la malachite, l’azurite, l’oxyde cuivreux, l’oxyde cuivrique, l’acétate cuivrique, , les frites de, bore, , le sulfate ferrique, le sulfate ferreux, le sulfate ferreux d’ammonium, le phosphate ferreux d’ammonium, l’oxalate ferreux, le carbonate ferreux, le lignosulfonate de fer, le polyflavonoïde de fer, les frittes de fer, le méthoxyphénylpropane de fer, l’oxyde ferreux, l’oxyde ferrique, le polyphosphate de fer et d’ammonium, l’oxyde de manganèse, le méthoxyphényl propane de manganèse, les frittes de manganèse, le chlorure de manganèse, le carbonate de manganèse, le sulfate de manganèse, le chélate de manganèse, le phosphate de manganèse et d’ammonium, le polyflavonoïde de manganèse, le molybdate d’ammonium, le molybdate de sodium, les frittes de molybdène, le trioxyde de molybdène, le bisulfure de de molybdène, les frittes de zinc, le carbonate de zinc, le phosphate de zinc, le phosphate de zinc et d’ammonium, le sulfure de zinc, le lignosulfonate de zinc, le polyflavonoïde de zinc ou une combinaison de ces derniers et/ou de tout excipient approprié pour l’administration à un support de culture et/ou à une solution de culture.
La présente invention concerne en outre un engrais ou amendement comprenant la composition selon l’invention, l’engrais étant avantageusement un engrais solide simple, binaire ou ternaire de type engrais minéral, engrais organo-minéral, engrais organique, ou un engrais hydrosoluble et l’amendement étant avantageusement un amendement minéral, organo-minéral ou organique.
La présente invention concerne enfin l’utilisation de l’engrais ou de l’amendement selon l’invention pour modifier le potentiel redox et le pH des sols, stimuler les activités enzymatiques du cycle du carbone, de l’azote, du soufre et du phosphore, améliorer la biodisponibilité des macro-(N,P, K, S, Mg et Ca) et micro-(Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, Se) nutriments, stimuler la croissance bactérienne et fongique des sols, favoriser la transformation du protoxyde d’azote (N2O) en diazote (N2), stimuler la production de chlorophylle chez les plantes et/ou augmenter la teneur en azote des plantes.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description des dessins et des exemples qui suit qui sont donnés à titre indicatif non limitatif.
- un sol nu qui ne comprend pas de composé minéral (a) ni de composé carboné (b) (sol nu),
- un sol qui comprend de l’argile (commercialisée par la Société Lafaure sous la dénomination Argile du Périgord (N° cas : 215-108-5 et Nom INCI : bentonite) (Argile) (composé (a)),
- un sol qui comprend de la mélasse (commercialisée par la Société France Mélasse) (Mélasse) (composé (b)),
- un sol qui comprend le mélange d’argile et de mélasse (argile/mélasse) (mélange simple des composés (a) et (b)) et
- un sol qui comprend l’association argile-mélasse selon l’invention, (Argile/mélasse activé)
- un sol avec un traitement qui comprend une formule redox comprenant l’association selon l’invention(+Formule redox) et
- un sol avec un traitement qui ne comprend pas une formule redox(-formule redox).
- un sol avec un traitement qui comprend une formule redox comprenant l’association selon l’invention(+Formule redox) et
- un sol avec un traitement qui ne comprend pas une formule redox(-formule redox).
EXEMPLE
Exemple 1 : Mesure du potentiel redox du sol en présence de l’association selon l’invention et comparaison avec des sols ne comprenant pas l’association.
L’association selon l’invention (Argile/mélasse activé) comprend :
- de l’argile (bentonite commercialisée par la société Lafaure sous la dénomination Argile du Périgord (N° cas : 215-108-5 et Nom INCI : bentonite) et contenant 75% de smectites, 15% d’illites et 10% de kaolinites, en poids par rapport au poids total de l’argile, et en particulier contenant une teneur en poids de Fe2O3= 5,76%, SiO2= 56,76% et Al2O3= 16,77%, par rapport au poids total de l’argile) en tant que composé (a) et
- de la mélasse (commercialisée par la société France Mélasse sous la dénomination BIOMELNA ayant un degré Brix compris entre 75 et 80, un % en poids de sucres totaux (exprimés en saccharose) compris entre 45 et 55 % et/ou une viscosité à 20°C comprise entre 2 000 et 6 000 mPa.s) en tant que composé (b)
- en un ratio massique composé (a)/composé (b) de 57%/43%.
- de l’argile (bentonite commercialisée par la société Lafaure sous la dénomination Argile du Périgord (N° cas : 215-108-5 et Nom INCI : bentonite) et contenant 75% de smectites, 15% d’illites et 10% de kaolinites, en poids par rapport au poids total de l’argile, et en particulier contenant une teneur en poids de Fe2O3= 5,76%, SiO2= 56,76% et Al2O3= 16,77%, par rapport au poids total de l’argile) en tant que composé (a) et
- de la mélasse (commercialisée par la société France Mélasse sous la dénomination BIOMELNA ayant un degré Brix compris entre 75 et 80, un % en poids de sucres totaux (exprimés en saccharose) compris entre 45 et 55 % et/ou une viscosité à 20°C comprise entre 2 000 et 6 000 mPa.s) en tant que composé (b)
- en un ratio massique composé (a)/composé (b) de 57%/43%.
L’association est obtenue par humidification du mélange de (a) et (b) par incorporation de d’eau dans le mélange pour atteindre une humidité de 10 %, broyage du mélange au moyen d’un Agitateur Reax 2 Heidolph et séchage à une température de 70°C pendant 24 heures pour atteindre une humidité résiduelle de 1 à 3 %.
L’effet de cette association selon l’invention (Argile/mélasse activé) sur le potentiel redox du sol est comparé à l’effet du mélange simple des composés (a) et (b) (Argile/mélasse) et à l’effet de chacun des composés pris séparément (Mélasse) et (Argile) et non traités par un procédé d’activation ainsi qu’au potentiel redox du sol nu qui ne comprend pas de composé minéral (a) ni de composé carboné (b).
Le mélange comparatif simple des composés (a) et (b) (sans procédé d’activation) est mis en œuvre sans eau et sans chauffage (à température ambiante) avec le même ratio massique (57%/43%).
Le sol sur lequel les différents traitements sont mis en œuvre (aucun ajout de composé, ajout composé (a) seul, ajout composé (b) seul, ajout composés (a) et (b) en mélange simple ou en association selon l’invention) a les caractéristiques indiquées dans le tableau 1 ci-dessous.
| Texture | Limoneuse |
| pH | 5,23 |
| Matière organique (%) | 2,4 |
| Capacité d'échange cationique (en meq/Kg) | 93 |
Le protocole de l’exemple est le suivant :
10 g de sol sec, tamisé avec un tamis dont le diamètre des mailles est de 2 mm, sont placés dans des piluliers en plastique de 60 ml. 1 g de ce traitement (composé (a) seul, composé (b) seul, composés (a) et (b) en mélange simple ou en association selon l’invention) est ajouté ou aucun traitement n’est ajouté (sol nu).
Après agitation manuelle pendent 30 secondes, 4 ml d’eau sont ajoutés, ce volume permettant d’atteindre 80% de la capacité au champ du sol étudié. Les piluliers sont ensuite hermétiquement fermés, puis mis à incuber à une température de 20°C pendant 2h. La mesure du potentiel redox du sol est ensuite réalisée.
Cette mesure est réalisée grâce à une électrode combinée « Inlab Redox » reliée à un boitier « pH Mètre Mettler S210 ». Les sols sont ramenés à 100% de leur capacité au champ avec ajout de 1 ml d’eau. Chaque échantillon de sol est ensuite agité manuellement pendant 10s, puis l’électrode combinée est insérée verticalement dans le sol pour la lecture du potentiel redox (Eh, mV). L’ensemble du dispositif est placé dans une cage de faraday pour une lecture optimale du potentiel redox.
Pour chacune des conditions d’incubation, trois lots de sol ont été constitués (1 lot = 1 répétition biologique). L'ensemble des traitements ont été réalisés systématiquement pour chacune des répétitions biologiques, c’est-à-dire en tripliquât. Les données obtenues ont été présentées sous forme de moyenne et la variabilité des résultats a été donnée sous la forme de l’erreur standard de la moyenne pour n=3.
La mesure du potentiel redox des sols est présentée dans la .
Conclusion : La montre une diminution plus importante du potentiel redox du sol lorsque les sols sont traités avec l’association selon l’invention.
Exemple 2 : Mesure du potentiel redox d’un sol cultivé en présence de blé et de la teneur en chlorophylle et en azote de plantes de blé ayant reçu, ou pas, une formule redox
Exemple 2 : Mesure du potentiel redox d’un sol cultivé en présence de blé et de la teneur en chlorophylle et en azote de plantes de blé ayant reçu, ou pas, une formule redox
La formule redox contient 5 g d’une formulation amendente (35%-CaO, 5%-MgO) à laquelle est ajoutée 1 g de l’association d’argile et de mélasse selon l’invention à un ratio massique 57%/43% telle que décrite dans l’exemple 1.
Préparation du matériel végétal
Des graines de blé,Triticum aestivumL.Var RUB I SKO, ont été placées à +4°C la veille de leur mise en germination pour assurer une levée homogène. Elles ont ensuite été semées sur une couche de vermiculite dans des bacs contenant de l’eau déminéralisée et ont été laissées à l’obscurité pendant 7 jours. Après germination, les plantules ont été repiquées dans des pots de 2L contenant un substrat de culture composé d’un mélange sol-vermiculite (50/50 – V/V), correspondant à 1300 g de sol sec et 150 g de vermiculite.
Préparation du substrat de culture sol-vermiculite
1300 g de sol sec dont les caractéristiques sont indiquées dans le tableau 1 de l’exemple 1, tamisé avec un tamis dont le diamètre des mailles est de 2 mm, mélangé à 150 g de vermiculite sont placés dans des pots en plastique de 2L auxquels sont ajoutés les différents traitements (avec ou sans formule redox, respectivement +Formule et -Formule).
Protocole de mise en œuvre du test :
Après germination, 3 plantes de blé ont été repiquées par pot. La formule redox est apportée et mélangée manuellement avec le substrat juste avant le repiquage (+formule) ou aucune formule redox n’est apportée (-formule). Les pots sont arrosés 3 fois par semaine de manière à maintenir leur capacité au champ à 80%. Les plantes sont cultivées pendent 20 jours en serre à une température jour de 20°C, nuit 14°C et une photopériode de 14H/10H (jour/nuit). La mesure du potentiel redox du sol, de la teneur en chlorophylle et de la teneur en azote des feuilles de blé sont ensuite réalisées.
Mesure du potentiel redox du sol : Elle est réalisée grâce à une électrode combinée « Inlab Redox » reliée à un boitier « pH Mètre Mettler S210 ». Les sols sont ramenés à 80% de leur capacité au champ. L’électrode combinée est insérée verticalement dans le sol pour la lecture du potentiel redox (Eh, mV). L’ensemble du dispositif est placé dans une cage de faraday pour une lecture optimale du potentiel redox.
Mesure de la teneur en chlorophylle des feuilles de blé : Elle est réalisée grâce à une DUALEX®.
Mesure de la teneur en azote des feuilles de blé : Elle est réalisée grâce à une DUALEX®.
Pour chacune des conditions, cinq lots de plantes cultivées sur substrat sol-vermiculite sol ont été constitués (1 lot = 1 répétition biologique). L'ensemble des traitements ont été réalisés systématiquement pour chacune des répétitions biologiques. Les données obtenues ont été présentées sous forme de moyenne et la variabilité des résultats a été donnée sous la forme de l’erreur standard de la moyenne pour n=5.
La mesure du potentiel redox des sols cultivés et de la teneur en chlorophylle des plantes de blé est présentée dans la et la teneur en azote (le Nitrogen Balance Index, NBI) des plantes de blé est présentée dans la .
Conclusion: Le graphique ( ) montre une diminution de 15% du potentiel redox du sol cultivé en présence de blé dont le traitement comprend une formule redox par rapport au sol dont le traitement ne comprend pas de formule redox ; et une augmentation de 11% des teneurs en chlorophylle des plantes de blé cultivées dans un sol dont le traitement comprend une formule redox par rapport au sol dont le traitement ne comprend pas de formule redox. Le graphique de la montre une augmentation de 28% des teneurs en azote (Nitrogen Balance Index, NBI) des plantes de blé cultivées dans un sol dont le traitement comprend une formule redox par rapport au sol dont le traitement ne comprend pas de formule redox.
Exemple 3:O bservation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) des caractéristiques de surface des mélanges de s composés (a) et (b) (mélange simple ou association selon l’invention)
Exemple 3:O bservation par Microscopie Electronique à Balayage (MEB) des caractéristiques de surface des mélanges de s composés (a) et (b) (mélange simple ou association selon l’invention)
L’association d’argile et de mélasse selon l’invention (B - Argile/ Mélasse activé) et le mélange simple (A - Argile/mélasse) à un ratio massique 57%/43% sont tels que décrits dans l’exemple 1.
Préparation des échantillons et observation en Microscopie Electronique à Balayage (MEB) :
Quelques milligrammes de l'association selon l’invention ou du mélange simple sont déposés sur un scotch carbone conducteur.
Les observations sont ensuite réalisées grâce à un Microscope Electronique à Balayage (MEB), présentant les caractéristiques suivantes : marque JEOL, type JSM-7900F ; tension d'accélération : 2Kv ; distance de travail : 10mm ; le détecteur est de type Everhart-Thornley pour les électrons secondaires. Les images sont prises avec un grossissement x5000 et x25000.
La montre des différences des caractéristiques de surface entre les mélanges simples argile/mélasse (photos de gauche, haut x25000, bas x5000) et l’association selon l’invention argile/mélasse (photos de droite, haut x25000, bas x5000).
Claims (14)
- Composition destinée aux supports de culture et/ou aux solutions de culture comprenant l’association :
- (a) d’au moins un composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux et
- (b) d’au moins un composé carboné comprenant au moins 5% en masse de carbone total et/ou au moins 1% en masse de carbone organique par rapport à la masse totale du composé carboné
ladite association étant susceptible d’être obtenue par traitement thermique en présence d’eau du mélange des composés (a) et (b) . - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le au moins un composé minéral argileux, siliceux ou argilo-siliceux (a) est choisi dans le groupe constitué par l’argile telle que le kaolin ou la bentonite, la terre de diatomée, la tangue, le sable siliceux et leurs mélanges, avantageusement il s’agit d’argile.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le au moins un composé carboné (b) est choisi dans le groupe constitué par les saccharides telles que le glucose et la mélasse, les chars, les biochars, les hydrochars, l’acide fulvique, les acides humique, les noirs de carbone, les lignosulfonates, la vinasse, les protéines, les acides aminés et leurs mélanges, en particulier dans le groupe constitué par saccharides telles que le glucose et la mélasse, le biochar, les acides humiques et leurs mélanges plus particulièrement il s’agit de mélasse, seule ou en mélange avec un biochar.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le ratio massique composé (a) / composé (b) est compris dans la gamme 70/30 – 5/95, en particulier, 60/40 – 10/90, plus particulièrement 57/43 - 10/90.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le traitement thermique consiste en un chauffage à une température comprise entre 30°C et 95°C, en particulier entre 60°C et 90°C, avantageusement pendant une durée comprise entre 1 minute et 48 heures, en particulier entre 3 minutes et 24 heures.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la teneur en eau de l’association est avantageusement comprise entre 1 et 5% en masse par rapport à la masse totale de l’association.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle comprend en outre des composés biostimulants naturels ou synthétiques comme les acides aminés, les régulateurs de croissance, les acides carboxyliques, les extraits d’algues, les substances humiques, les extraits de plante, les extraits microbiens, des matières minérales comme l’azote, le phosphore, la potassium, le molybdène, le calcium, le soufre, le magnésium, le fer, le chlore, le manganèse le zinc, le bore, l’acide borique, l’octaborate de disodium tétrahydraté, le borate de calcium, le borate de magnésium, le borosilicate de sodium, le tétraborate de sodium décahydraté, le borate de sodium, le tétraborate de sodium, le tétraborate de disodium , la chaux, le gypse, le superphosphate, le sulfate de fer, le chélate de fer, la ferritine, l’oxyde de zinc, le sulfate de zinc, le chélate de zinc, le nitrate de potassium, le nitrate de calcium, le nitrate de magnésium, le phosphate d’ammonium, le sulfate d’ammonium, le sulfate de magnésium, le phosphate monopotassique, le carbonate de calcium, le nitrate sulfate d’ammonium, le thiosulfate d’ammonium, la liqueur ammoniacale, le cyanamide de calcium, le crotonylidène diurée, la diacyandiamide, l’isobutylidène diurée, le nitrate de sodium, le carbonate de potassium, le chlorure de potassium, le sulfate de potassium et de magnésium, le méta phosphate de potassium, le sulfate de potassium, le chlorure de calcium, l’oxyde de calcium, le calcaire calcitique , le calcaire dolomitique, le phosphate de magnésium et d’ammonium, l’oxyde de magnésium, les chélates du cuivre, le phosphate d’ammonium cuivrique, le sulfate de cuivre, les frittes de cuivre, le polyflavonoïde de cuivre, la malachite, l’azurite, l’oxyde cuivreux, l’oxyde cuivrique, l’acétate cuivrique, , les frites de, bore, , le sulfate ferrique, le sulfate ferreux, le sulfate ferreux d’ammonium, le phosphate ferreux d’ammonium, l’oxalate ferreux, le carbonate ferreux, le lignosulfonate de fer, le polyflavonoïde de fer, les frittes de fer, le méthoxyphénylpropane de fer, l’oxyde ferreux, l’oxyde ferrique, le polyphosphate de fer et d’ammonium, l’oxyde de manganèse, le méthoxyphényl propane de manganèse, les frittes de manganèse, le chlorure de manganèse, le carbonate de manganèse, le sulfate de manganèse, le chélate de manganèse, le phosphate de manganèse et d’ammonium, le polyflavonoïde de manganèse, le molybdate d’ammonium, le molybdate de sodium, les frittes de molybdène, le trioxyde de molybdène, le bisulfure de de molybdène, les frittes de zinc, le carbonate de zinc, le phosphate de zinc, le phosphate de zinc et d’ammonium, le sulfure de zinc, le lignosulfonate de zinc, le polyflavonoïde de zinc ou une combinaison de ces derniers et/ou de tout excipient approprié pour l’administration à un support de culture et/ou à une solution de culture..
- Utilisation de la composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, pour
- réduire le potentiel redox d’un support de culture oxydé et/ou d’une solution de culture oxydée, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est supérieur à 450mV, ou
- augmenter le potentiel redox d’un support de culture réduit et/ou d’une solution de culture réduite, en particulier d’un support de culture dont le potentiel redox est inférieur à 350mV et/ou d’une solution de culture dont le potentiel redox est inférieur à 350mV, et/ou
- maintenir le potentiel redox d’un support de culture et/ou d’une solution de culture à une valeur comprise entre 450mV et 350mV. - Utilisation selon la revendication 8, par application à la surface ou en mélange aux supports et/ou solutions de culture.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, par application à une concentration de 1 kilogramme à 200 kilogrammes de l’association par hectare en une ou plusieurs fois.
- Utilisation selon l’une quelconque des revendications 8 à 10, par application avant et/ou durant la croissance des plantes cultivées.
- Procédé de fabrication de la composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 comprenant les étapes successives suivantes :
A- mélange des composés (a) et (b) en présence d’eau, avantageusement par humidification, en particulier en une teneur de 0,1ml à 10 ml d’eau par gramme de mélange, suivi d’un éventuel broyage du mélange ;
B- traitement thermique du mélange obtenu à l’étape A), avantageusement par chauffage à une température comprise entre 30°C et 95°C, en particulier entre 60°C et 90°C, plus avantageusement pendant une durée comprise entre 1 minute et 48 heures , en particulier entre 3 minutes et 24 heures ;
C- récupération de la composition obtenue à l’étape B). - Engrais ou amendement comprenant la composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, l’engrais étant avantageusement un engrais solide simple, binaire ou ternaire de type engrais minéral, engrais organo-minéral, engrais organique, ou un engrais hydrosoluble et l’amendement étant avantageusement un amendement minéral, organo-minéral ou organique.
- Utilisation de l’engrais ou de l’amendement selon la revendication 13 pour modifier le potentiel redox et le pH des sols, stimuler les activités enzymatiques du cycle du carbone, de l’azote, du soufre et du phosphore, améliorer la biodisponibilité des macro-(N,P, K, S, Mg et Ca) et micro-(Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, Se) nutriments, stimuler la croissance bactérienne et fongique des sols, favoriser la transformation du protoxyde d’azote (N2O) en diazote (N2), stimuler la production de chlorophylle chez les plantes et/ou augmenter la teneur en azote des plantes.
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