FR3130508A1 - Dispositifs contenant des ingrédients actifs vis-à-vis des plantes appliqués sur le sol ou les parties aériennes des plantes - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une formulation à libération contrôlée comprenant un copolyester biocompatible et biodégradable susceptible d’être obtenu par la polycondensation d’un diacide et d’un polyol, et un principe actif phytosanitaire et/ou un biostimulant et un procédé de traitement des plantes comprenant l’application sur au moins une partie des plantes ou sur le sol d’une formulation selon l’invention.
Description
DOMAINE DE L'INVENTION
Le domaine de la présente invention est celui des dispositifs contenant des ingrédients actifs vis-à-vis des plantes appliqués sur le sol ou les parties aériennes (système foliaire ou tronc) comme par exemple des stimulants, des fertilisants, des pesticides, des fongicides ou encore des nutriments.
L’utilisation inadéquate de ces produits sous forme liquide ou solide provoque des effets néfastes sur les plantes, des contaminations de l’environnement, une diminution de la fertilité des sols et des atteintes à des organismes non ciblés en raison de processus de ruissellement, de lessivage ou encore de volatilisation.
La réduction de la consommation en fertilisants est un axe important, alliée à une utilisation raisonnée et ciblée sur les plantes visées. Trouver des stratégies efficaces de libération contrôlée de molécules actives sur les plantes, avec une mise en forme adaptée, est donc une préoccupation majeure afin de limiter les impacts environnementaux (contaminations, fertilité des sols, réchauffement climatique (moins de libération de NOx (N2O et NO)) tout en optimisant les dépenses en molécules bio-actives (réduction des coûts) et en améliorant les rendements, le potentiel commercial.
Parmi les nombreux systèmes à libération contrôlée de produits actifs vis-à-vis des plantes (Trenkel, M.E., Slow- and Controlled-Release and Stabilized Fertilizers : An Option for Enhancing Nutrient Use Efficiency in Agriculture, Second Edition, IFA, Paris, 2010), il est possible de citer les engrais enrobés dans des polymères. Néanmoins ce type d’engrais est connu pour des problèmes de relargage, en effet généralement 15 à 30 % de l’engrais enrobé n’est pas relargué en raison de la présence de gradients de concentration dans le polymère. Des systèmes à base de polymères dégradables ont alors été mis au point. Cependant de nombreux problèmes subsistent comme la toxicité des produits de dégradation, la vitesse de cette dernière ou alors la complexité des systèmes développés à base de mélanges de polymères (Majeed et al., Rev. Chem. Eng. 2015, 31(1), 69-95). Des engrais mettant en œuvre des nanoparticules de nutriments ont également été envisagés (Gomes, D. G. et al., Advances in Nano-Fertilizers and Nano-Pesticides in Agriculture, Woodhead Publishing, 2021, chap. 5, Pages 111-143).
A titre de produits actifs vis-à-vis des plantes, on peut aussi citer en particulier les agents de stimulation des plantes pour une application agricole, en particulier des Hévéas, commeHevea brasiliensis.
Le latex des Hévéas, commeHévéa brasiliensis, est produit par l’écorce de l’arbre, en particulier les vaisseaux laticifères. L’incision de l’écorce selon un procédé appelé une saignée, permet de faire suinter le latex, ce qui permet de le récolter et de l’utiliser comme matière première pour la production de caoutchouc naturel. Ce dernier est ensuite transformé pour être employé dans des formulations d’articles caoutchoutiques, en particulier des pneumatiques. La quantité de latex récoltée dépend de la fréquence des saignées, du débit de production de latex par l’arbre et la vitesse de régénération du latex de l’arbre. La bonne santé de l’arbre, dont découle la qualité de l’écorce et donc la qualité et la quantité de latex produit est donc capitale.
Par conséquent, une préoccupation importante est de viser une exploitation durable des Hévéas afin d’assurer la pérennité des champs en limitant le stress sur les arbres lié aux saignées, tout en garantissant une préservation de la biodiversité et des populations locales qui vivent de cette culture. La diminution de la fréquence des saignées est une pratique maintenant largement adoptée, qui entraine néanmoins une chute de rendement en latex. Pour compenser cette chute de rendement, des stimulants chimiques sont appliqués. Le plus connu et répandu est un générateur d’éthylène, l’acide 2-chloroethyl phosphonique, connu sous le nom Ethephon (acide 2-chloroéthylphosphonique), que l’on peut par exemple trouver sous le nom d’Ethrel® (Bayer), formulé en solution aqueuse.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les documents GB1281524 (1972), GB1320870 (1973), US4144046 (1974), GB1498948 (1978) ou encore BR7506379 (1975), décrivent des formulations liquides aqueuses contenant de l’éthéphon et optionnellement des additifs (huile de palme, éthanol, propylène glycol, anhydride acétique, alcools gras…) jouant le rôle de stabilisants. Ces solutions, appliquées généralement à la brosse sur l’écorce des troncs des hévéas, en particulier dans la zone de saignée (en-dessous ou au-dessus) permettent des gains significatifs en rendement en latex de 22 % (document GB1281524 (1972)) à 64 % (document GB1498948 (1978)) sur une période de 12 mois comparativement aux contrôles.
GB1320870 (1973) décrit plus précisément une composition contenant environ 12 % d’éthéphon, 0,08 % d’épaississant, 1,6 % d’éthanol, 75 % d’eau et de l’huile de palme (10 %), tandis que BR7506379 (1975) décrit une formule composée à 10 % d’éthéphon et 90 % d’un mélange d’huile d’amande, de graisse, de propylène glycol et d’anhydride acétique. La majorité des formulations existantes appliquées sur les arbres consistent à diluer les solutions commerciales concentrées en éthéphon dans l’eau à des teneurs de l’ordre du %.
Il est également connu que pour obtenir des rendements optimums en latex, la fréquence de stimulation et la concentration en stimulant doit être modulée en fonction de la période de l’année, de variété et de l’âge de l’arbre et du procédé de saignées.
Les solutions d’éthéphon à appliquer sur les troncs des Hévéas souffrent de plusieurs inconvénients, à la fois sur la mise en œuvre et l’effet sur les arbres.
Il est nécessaire de diluer dans l’eau des solutions concentrées en éthéphon commerciales avant une application à la brosse sur l’arbre. Cette dilution est à réaliser sur place juste avant l’application afin de limiter une dégradation prématurée du stimulant en milieu dilué, ce qui expose les opérateurs à la toxicité et à la corrosivité du produit. Le contrôle de la quantité de produit appliqué sur l’écorce est également difficile avec une technique par application à la brosse ou au spray, ce qui entraîne aussi des pertes de produit dans l’environnement. Enfin, les solutions existantes ne permettent pas un relargage contrôlé du principe actif dans le temps dans l’arbre, mais selon un procédé par stimulation aigue sur une période de temps courte. En conséquence, la période de stimulation annuelle effective des arbres est faible, ce qui nécessite une fréquence d’application de stimulant très régulière dans l’année (évaluée à environ une vingtaine de fois dans l’année). De plus, le climat dans les régions tropicales et intertropicales très humide et pluvieux lixivie régulièrement les troncs, occasionnant des pertes de solution de stimulant dans l’environnement, entrainant d’une part un effet de stimulation réduit mais aussi d’autre part une contamination de l’environnement proche. Les impacts à long terme des produits chimiques constituant les solutions d’éthéphon toxiques et corrosives sur la nature environnante, l’écosystème local, les utilisateurs et les riverains ne sont pas à négliger.
Le demandeur a mis au point une formulation comprenant d’une part un polymère biosourcé, biodégradable, biocompatible, montrant une certaine activité anti-microbienne et d’autre part de stimulant, en particulier d’éthéphon. Le matériau utilisé est le poly(glycérol sébacate) ou PGS. Le matériau PGS est inoffensif pour l’arbre et l’environnement. Cette formulation contient une concentration précise en éthéphon et permet d’appliquer d’une manière ciblée une quantité définie de stimulant sur l’arbre, en limitant les pertes dans l’environnement dues aux techniques d’application et aux conditions climatiques. Cette formulation permet aussi un relargage contrôlé du stimulant dans le temps, garantissant une stimulation continue et régulière dans l’année, ce qui limite non seulement les fréquences de saignées, mais aussi les fréquences de stimulation d’une manière significative. Enfin, le relargage contrôlé permet une stimulation des hévéas continue dans l’année, ce qui permet un gain significatif en productivité des parcelles par rapport aux parcelles stimulées avec les solutions aqueuses existantes.
DESCRIPTION DES FIGURES
Gly = glycérol libre, AS = Acide Sébacique. Les dimères et trimères sont des oligomères d’acide sébacique et de glycérol, formés de respectivement d’un enchaînement de 2 unités et 3 unités monomériques.
DEFINITIONS
On entend par « biocompatible » : qui est toléré par l’organisme, ici en particulier qui est toléré par les plantes.
On entend par « biodégradable » : susceptible d’être décomposé par des organismes vivants.
Au sens de la présente invention, on entend par « copolyester biodégradable » un copolyester biodégradable dans les conditions de culture, en particulier de température et d’humidité, des plantes dont le traitement s’inscrit dans le domaine de la présente invention. De préférence et dans ces conditions, on entend par « copolyester biodégradable » un copolyester biodégradable à plus de 80 % en un an.
De préférence, au sens de la présente invention, on entend par « copolyester biodégradable » un copolyester biodégradable selon la norme EN13432.
Un produit phytosanitaire, produit de protection des plantes ou produit phytopharmaceutique, est une substance ou un mélange de substances de nature chimique ou biologique (d’origine naturelle ou de synthèse) utilisé en agriculture, horticulture ou sylviculture pour protéger les plantes cultivées contre les bioagresseurs (ravageurs animaux, agents phytopathogènes, plantes parasites, plantes adventices) ou pour optimiser les cultures en favorisant la croissance des plantes cultivées et en traitant leur environnement (notamment les sols).
On entend par « biostimulant » une substance qui stimule les processus de nutrition des végétaux indépendamment des nutriments qu’elle contient dans le but d’améliorer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes des végétaux ou de leur rhizosphère : l’efficacité d’utilisation des nutriments, la tolérance au stress abiotique, les caractéristiques qualitatives, la disponibilité des éléments nutritifs confinés dans le sol ou la rhizosphère (conformément au Règlement UE 2019/1009).
Les biostimulants peuvent être certaines préparations naturelles peu préoccupantes (PNPP). Les PNPP sont :
- Soit des substances naturelles à usage biostimulant (SNUB).
- Soit des substances de base.
Les substances de base sont définies par l’article 23 du Règlement (CE) 1107/2009. Ce sont des substances à intérêt phytosanitaire mais dont l’utilisation principale est autre que la protection des plantes (par exemple les denrées alimentaires).
Claims (15)
- Formulation à libération contrôlée comprenant un copolyester biocompatible et biodégradable susceptible d’être obtenu par la polycondensation d’un diacide et d’un polyol, et un principe actif phytosanitaire et/ou un biostimulant.
- Formulation selon la revendication précédente dans laquelle le diacide est choisi parmi les diacides carboxyliques aliphatiques, de préférence les (C3-C20)alkyldiacides, plus préférentiellement les (C8-C15)alkyldiacides.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le copolyester biocompatible et biodégradable est le poly(glycérol sebacate) (PGS).
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes destinée à être appliquée sur le tronc des arbustes et des arbres.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le principe actif phytosanitaire et/ou biostimulant est choisi dans le groupe constitué des stimulants, des fertilisants, des pesticides, des fongicides et des nutriments.
- Formulation selon la revendication 5, dans laquelle le principe actif phytosanitaire et/ou biostimulant est de l’éthéphon.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes dans laquelle le copolyester biocompatible et biodégradable est le poly(glycérol sebacate) (PGS) et le principe actif phytosanitaire et/ou un biostimulant est de l'éthéphon.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant un ou plusieurs additifs choisi(s) dans le groupe constitué des stabilisants, agents compatibilisants, agents de mise en forme, régulateurs de libération du principe actif, des antioxydants.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes sous forme de pâte, de patch, de granulés ou de solution à propulser.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant 1 % à 99 % en poids d’un copolyester biocompatible et biodégradable susceptible d’être obtenu par la polycondensation d’un diacide et d’un polyol.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant de 1 % à 99 % en poids, de préférence de 2 % à 98 % en poids, d’un principe actif phytosanitaire et/ou un biostimulant.
- Formulation selon la revendication 11 comprenant 5 % à 95 % en poids d’éthéphon.
- Formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant de 0,1 % à 99 % en poids d’eau, de préférence de 0,5 % à 95 % en poids, de manière particulièrement préférée 1 % à 90 % en poids d’eau.
- Procédé de traitement des plantes comprenant l’application sur au moins une partie des plantes ou sur le sol d’une formulation selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- Procédé de traitement des plantes selon la revendication 14 caractérisé en ce que les plantes sont des arbres ou des arbustes et la formulation est appliquée sur le tronc, de préférence les arbres ou les arbustes étant choisis dans le groupe constitué des hévéas, de la vigne, des oliviers, des arbres fruitiers et des plantes ornementales, de préférence des hévéas.
Priority Applications (3)
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Also Published As
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