BE1017409A3 - Engrais ou amendement engrais incorporant des microorganismes vivants. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un engrais comprenant: un fertilisant minÚral, de la matiÞre organique d'origine vÚgÚtale, au moins un microorganisme vivant, un amendement engrais dÚrivÚ et leur procÚdÚ de production sous forme de granulÚs homogÞnes.
Description
ENGRAIS OU AMENDEMENT ENGRAIS INCORPORANT DES MICROORGANISMES VIVANTS
Domaine technique
La présente invention a trait au domaine de l’agriculture, et plus particulièrement aux engrais et amendements engrais.
Selon l’invention, les ingrédients abiotiques couramment utilisés dans l’agriculture sont combinés à des éléments biotiques, notamment bactéries et champignons. Il en résulte une amélioration de la production végétale et de la qualité des sols.
Etat de l’Art antérieur
Depuis de nombreuses décennies, le monde agricole cherche de nouvelles solutions pour améliorer la qualité des sols et pour stimuler la croissance végétale.
Dans ce but, de nombreux engrais ont été développés. Les engrais regroupent toute substance organique ou minérale destinée à la fertilisation du sol. Le mélange de ces substances aux sols permet d’introduire des principes chimiques utilisables et assimilables par les végétaux. Ainsi, l’application d’engrais stimule la nutrition et donc la croissance des plantes cultivées.
Parallèlement, des amendements peuvent être additionnés aux engrais, voire utilisés seuls. On appelle amendement, un mélange de substances capables d’améliorer les propriétés physico-chimiques du sol, le rendant plus apte aux productions végétales. Des amendements particulièrement utiles sont ceux contenant du calcium et du magnésium, sous forme d’oxydes, qui ont pour principale action de rehausser le pH du sol, rendu plus favorable à la croissance des plantes.
L’addition de ces substances, essentiellement d’origine chimique, aux sols n’est toutefois pas neutre pour l’environnement et peut provoquer des pollutions, notamment des nappes phréatiques.
C’est pourquoi, dans l’optique d’une agriculture raisonnée, intégrée et durable, il existe un besoin évident de développer des engrais ou des amendements engrais plus efficaces autorisant ainsi leur utilisation avec des quantités moindres d’éléments lessivables.
Exposé de rinvention
La présente invention propose une nouvelle formulation d’engrais présentant les qualités recherchées, telles qu’énoncées ci-dessus.
Ainsi, un engrais selon l’invention comprend : - un fertilisant minéral ; - de la matière organique d’origine végétale ; - au moins un microorganisme vivant.
En outre, l’engrais selon l’invention se présente avantageusement sous la forme de granulés homogènes.
On entend par « granulés », des particules de taille significative permettant une manipulation aisée. De manière classique, ces particules sont de taille millimétrique. Elles se présentent avantageusement sous forme de billes de diamètre compris entre 2 et 4 mm. II est possible d’homogénéiser la taille des granulés selon l’invention, par passage dans un ou plusieurs calibrateurs.
On entend par « granulés homogènes », le fait que la composition du granulé soit substantiellement la même dans les différentes parties d’un granulé et entre deux granulés. Il est notamment souhaité que les trois constituants essentiels de l’engrais selon l’invention, à savoir la fraction minérale, la fraction organique et les microorganismes, soient présents dans les granulés.
Cette caractéristique technique est réalisée grâce à la mise en œuvre du procédé de préparation de l’engrais selon l’invention, qui sera exposé dans la suite de la description.
Le fertilisant utilisé dans le cadre de l’invention est de nature minérale. Il est constitué d’au moins une substance minérale. Préférentiellement, ii est à base de soufre (S). Il peut par exemple s’agir d’un mélange d’anhydride sulfurique SOj, soluble dans l’eau, additionné de potasse K20 sous forme sulfate, et de sodium Na20. Alternativement, il peut être apporté sous la forme de kaïnite.
L’invention est illustrée plus avant en relation avec un engrais mais elle couvre également des amendements engrais, dans lesquels des substances contenant du calcium et/ou du magnésium, généralement sous forme d’oxydes, d’hydroxydes ou de carbonates, sont ajoutées à la composition d’engrais.
Dans un mode de réalisation privilégié, de l’oxyde de calcium (CaO) et de l’oxyde de magnésie (MgO) sont ajoutés, par exemple sous la forme de dolomie. Cet ajout permet en particulier d’augmenter le pH et d’obtenir avantageusement une valeur neutralisante supérieure à 30. Une telle valeur de pH est adaptée au maintien et à la croissance des microorganismes.
L’engrais selon l’invention se caractérise également par une composante organique notamment riche en sucres. On obtient ainsi un milieu à la fois organique et minéral, parfaitement adapté à la conservation, à l’inoculation puis à la multiplication dans le sol des microorganismes introduits dans l’engrais selon l’invention.
Etant donnée l’application visée, la matière organique est préférentiellement d’origine végétale. Encore plus avantageusement, elle est issue de l’agro-industrie, notamment betteravière. Il peut par exemple s’agir de mélasse. Ce choix particulier de matière première s’inscrit dans la politique de recyclage privilégiée dans le secteur de l’agriculture.
De manière adaptée dans le cadre de l’invention, l’apport minéral représente de 50 à 99%, préférentiellement 90%, en masse de la composition engrais. Le support organique d’origine végétale représente le complément, c'est-à-dire de l à 50%, préférentiellement 10%, en masse de la composition engrais selon l’invention.
La troisième composante essentielle d’un engrais selon l’invention est une ou plusieurs espèces de microorganismes. Dans le cadre de la présente invention sont sélectionnés des microorganismes dits d’intérêt agronomique, c'est-à-dire ayant un effet bénéfique notamment sur la qualité des sols, sur la nutrition végétale et/ou sur l’état sanitaire des végétaux (par exemple effet répulsif vis-à-vis de pathogènes). La présence des ces microorganismes se traduit par une stimulation de la croissance végétale, une synergie étant observée entre les éléments minéraux fertilisants et des microorganismes vivants aptes à coloniser les cultures après traitement à l’aide d’un engrais selon l’invention.
Les microorganismes privilégiés sont les bactéries et les champignons.
Les bactéries, par exemple du genre Pseudomonas telles que l’espèce P. putida ou P. fluorescens, sont capables de mobiliser les éléments fertilisants du sol : Azote, Phosphore, Potasse, oligo-éléments tels que Fer, Manganèse,...
Les champignons, notamment du genre Trichoderma tel que l’espèce T harzianum, colonisent et "hygiénisent" la matière organique du sol et de la rhizosphère.
Une combinaison particulièrement adaptée selon l’invention est un mélange de P. putida, P. fluorescens et T. harzianum.
L’engrais à l’état final contient avantageusement une quantité supérieure ou égaie à 107 UFC (unités formant colonies) par tonne d’engrais de chaque espèce de microorganismes. En masse, les microorganismes sur leur support représentent environ 0,1% de la composition engrais selon l’invention.
Un autre aspect de l’invention concerne le procédé de fabrication d’un tel engrais.
Le procédé de préparation comprend les étapes essentielles suivantes : - mélange des constituants à l’exception des microorganismes; - introduction des microorganismes ; - homogénéisation du mélange ; - formulation du mélange en granulés.
Dans la première étape, les matières premières (minéraux) sont fournies sous forme de poudres et mélangées, la matière organique d’origine végétale servant de liant.
Parallèlement, les microorganismes sont multipliés sur des supports carbonés, ensuite homogénéisés et stabilisés.
Leur introduction dans le mélange se fait avantageusement par injection, notamment microinjection à l’aide d’une station de microdosage. Ceci permet de contrôler la quantité de microorganismes introduits et d’assurer l’homogénéité de l’incorporation.
Dans le cas où l’introduction des microorganismes de fait par un autre moyen, une étape supplémentaire d’homogénéisation est nécessaire.
C’est grâce à ce souci permanent, tout le long du procédé, d’homogénéisation des composants que le produit final présente une composition homogène.
11 apparaît que l’engrais selon l’invention est obtenu à partir d’un mélange de matières sèches.
L’étape suivante consiste à formuler ce mélange en granulés.
Un mode de réalisation privilégié comprend une étape de compactage du mélange en plaques. Cette étape a pour avantage de densifier le produit final et de réduire son volume. Les granulés selon l’invention sont donc avantageusement compactés. Pour une même efficacité, le volume ou la quantité de granulés à épandre est donc moindre.
A l’issue de cette étape, on obtient des plaques solides.
L’étape suivante consiste alors au broyage des plaques, de manière à générer des granulés.
Dans le but d’homogénéiser les granulés en termes de taille, une étape ultérieure de calibration peut être mise en œuvre, notamment par passage du broyât dans au moins un calibrateur.
Manière de réaliser l’invention L'invention et les avantages qui en découlent ressortiront de l'exemple de réalisation suivant.
Cet exemple a trait à la fabrication d’un amendement engrais à base de soufre, associé à des souches de Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens et Trichodenna harzianum, et se présentant sous forme de granulés.
Dans un premier temps, les deux souches bactériennes et le champignon sont ensemencés et mis en culture sur des supports carbonés adaptés.
Dans des cuves adaptées, les ingrédients constituant la composante abiotique de l’amendement engrais sont mélangés comme suit (pourcentages en masse) : - 60% de dolomie ; - 30% de kaïnite ; - 10% de mélasse.
Un tel mélange présente une valeur neutralisante supérieure à 30, adaptée à la survie voire à la multiplication des 3 microorganismes à ajouter.
Ces microorganismes sont alors injectés de manière indépendante, à l’aide d’une station de micro dosage. 1,5 kg de microorganismes sur leur support sont incorporés à 1 tonne du mélange décrit ci-dessus.
Dans une étape ultérieure, le produit obtenu est compacté en plaques de 1,5 cm d’épaisseur. Ces plaques sont ensuite broyées puis le broyât passe dans un granulateur pour calibrage. En sortie, on obtient des granulés de 2 à 4 mm de diamètre.
Ce procédé simple de fabrication permet d’atteindre de gros rendements, de l’ordre d’environ 65 000 tonnes par an. Ces produits peuvent être vendus en vrac ou conditionnés en "big bag" (de 600 à 1200 kg) ou en palettes de 2 tonnes composées de sacs de 50 kg.
L’épandage d’un tel amendement engrais dans des conditions standards montre que la croissance végétale est stimulée, par rapport à un amendement engrais dépourvu de fraction biotique mais par ailleurs équivalent. Un engrais selon l’invention s’intégre donc parfaitement dans une politique de fertilisation raisonnée et dynamique.
Les résultats bénéfiques observés apportent la preuve que le support minéral et organique fourni permet la survie des microorganismes pendant la production et le stockage, puis leur colonisation du sol. Une telle combinaison, nouvelle dans le domaine des engrais, cumule de manière additionnelle voire synergique les effets bénéfiques de la composante minérale et de la composante microbienne.
En particulier, la formulation proposée en granulés homogènes, voire compactés, présente de nombreux avantages : - procédé de fabrication simple et peu coûteux ; - produit de qualité avec des propriétés constantes ; - produit concentré et actif ; - facilité de stockage et d’utilisation (manipulation, dosage, épandage...).
Claims (11)
1. Engrais se présentant sous la forme de granulés homogènes et comprenant : - un fertilisant minéral ; - de la matière organique d’origine végétale ; - au moins un microorganisme vivant.
2. Engrais selon la revendication 1 caractérisé en ce qu’il s’agit d’un amendement engrais.
3. Engrais selon la revendication 2 caractérisé en ce qu’il possède une valeur neutralisante supérieure à 30.
4. Engrais selon Tune des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le microorganisme est choisi dans le groupe comprenant les bactéries, avantageusement du genre Pseuciomonas, et les champignons, avantageusement du genre Trichoderma.
5. Engrais selon la revendication 4 caractérisé en ce qu’il comprend un mélange de Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens et Trichoderma harzianum.
6. Engrais selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que le microorganisme vivant est présent dans une quantité supérieure ou égale à 107 UFC par tonne d’engrais.
7. Engrais selon Pline des revendications précédentes caractérisé en ce que la matière organique d’origine végétale est issue de l’agro-industrie betteravière, telle que de la mélasse.
8. Engrais selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que les granulés présentent un diamètre compris entre 2 et 4 mm.
9. Procédé de préparation d’un engrais selon l’une des revendications 1 à 8 comprenant les étapes suivantes : - mélange des constituants à l’exception des microorganismes; - introduction des microorganismes ; - homogénéisation du mélange ; - formulation du mélange en granulés.
10. Procédé de préparation selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'introduction des microorganismes et leur homogénéisation sont réalisées par la micro-injection des microorganismes. 1 i. Procédé de préparation scion la revendication 9 ou 10 caractérisé en ce que la formulation du mélange en granulés comprend une étape de compactage du mélange en plaques, suivie d’une étape de broyage des plaques.
12. Procédé de préparation selon l’une des revendications 9 à 11 caractérisé en ce que les granulés sont calibrés, avantageusement par passage du broyât dans au moins un calibrateur.
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Patent Citations (2)
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