FR2880344A1 - Compositions pour la bacterisation d'engrais organiques (eo) et organo-mineraux (eom) granules. - Google Patents
Compositions pour la bacterisation d'engrais organiques (eo) et organo-mineraux (eom) granules. Download PDFInfo
- Publication number
- FR2880344A1 FR2880344A1 FR0600014A FR0600014A FR2880344A1 FR 2880344 A1 FR2880344 A1 FR 2880344A1 FR 0600014 A FR0600014 A FR 0600014A FR 0600014 A FR0600014 A FR 0600014A FR 2880344 A1 FR2880344 A1 FR 2880344A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- bfcp
- eom
- soil
- fertilizer
- bacteria
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims description 177
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 69
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 41
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims abstract description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 48
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 47
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 40
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 35
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 33
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 claims description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 15
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 claims description 14
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 14
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 11
- 230000001336 diazotrophic effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 7
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 claims description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 230000002062 proliferating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 2
- 238000009630 liquid culture Methods 0.000 claims description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 claims description 2
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 abstract description 24
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 abstract description 20
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 14
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 9
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 abstract description 8
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 abstract description 8
- 239000004927 clay Substances 0.000 abstract description 7
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 abstract 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 abstract 1
- 241001478887 unidentified soil bacteria Species 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 78
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 25
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 25
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 24
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 20
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 20
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 18
- 230000008723 osmotic stress Effects 0.000 description 16
- 230000009471 action Effects 0.000 description 15
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 14
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 13
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 11
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 11
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 11
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 11
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 11
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 11
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 10
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 9
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 9
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 8
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 8
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 8
- 238000010563 solid-state fermentation Methods 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 7
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 7
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 7
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 7
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 6
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 6
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003639 Student–Newman–Keuls (SNK) method Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000276573 Cottidae Species 0.000 description 3
- 229920002444 Exopolysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 241000589540 Pseudomonas fluorescens Species 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000034994 death Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- -1 or analogs thereof Substances 0.000 description 3
- 238000013379 physicochemical characterization Methods 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical class [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 3
- NKYDKCVZNMNZCM-UHFFFAOYSA-N 5-chloro-3h-1,3-benzothiazole-2-thione Chemical compound ClC1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 NKYDKCVZNMNZCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589151 Azotobacter Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 2
- LOUPRKONTZGTKE-WZBLMQSHSA-N Quinine Chemical compound C([C@H]([C@H](C1)C=C)C2)C[N@@]1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OC)C=C21 LOUPRKONTZGTKE-WZBLMQSHSA-N 0.000 description 2
- 244000088415 Raphanus sativus Species 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical class [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 210000000416 exudates and transudate Anatomy 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 2
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- ZIUYHTQZEPDUCZ-UHFFFAOYSA-N 7h-pyrrolo[2,3-h]quinoline Chemical compound C1=CN=C2C(C=CN3)=C3C=CC2=C1 ZIUYHTQZEPDUCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 244000106835 Bindesalat Species 0.000 description 1
- 235000000318 Bindesalat Nutrition 0.000 description 1
- 241001416152 Bos frontalis Species 0.000 description 1
- 241000589173 Bradyrhizobium Species 0.000 description 1
- 241000237074 Centris Species 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000001258 Cinchona calisaya Nutrition 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 208000001613 Gambling Diseases 0.000 description 1
- 229920002306 Glycocalyx Polymers 0.000 description 1
- 102000002812 Heat-Shock Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010004889 Heat-Shock Proteins Proteins 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 241000881812 Kluyvera intermedia Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001508691 Martes zibellina Species 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N Nitrogen dioxide Chemical compound O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588912 Pantoea agglomerans Species 0.000 description 1
- 241000746983 Phleum pratense Species 0.000 description 1
- 108010026552 Proteome Proteins 0.000 description 1
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 1
- 235000019057 Raphanus caudatus Nutrition 0.000 description 1
- 235000011380 Raphanus sativus Nutrition 0.000 description 1
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 241000589157 Rhizobiales Species 0.000 description 1
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 1
- 241000589194 Rhizobium leguminosarum Species 0.000 description 1
- 241000589196 Sinorhizobium meliloti Species 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 235000007244 Zea mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010669 acid-base reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 1
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000012681 biocontrol agent Substances 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- LOUPRKONTZGTKE-UHFFFAOYSA-N cinchonine Natural products C1C(C(C2)C=C)CCN2C1C(O)C1=CC=NC2=CC=C(OC)C=C21 LOUPRKONTZGTKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000005059 dormancy Effects 0.000 description 1
- 239000002706 dry binder Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 244000037666 field crops Species 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000000054 fungal extract Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 210000004517 glycocalyx Anatomy 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000000320 mechanical mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000006180 nutrition needs Nutrition 0.000 description 1
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 description 1
- 150000003017 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000017363 positive regulation of growth Effects 0.000 description 1
- 238000012809 post-inoculation Methods 0.000 description 1
- FKVIFMYXZBELKT-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate nitric acid Chemical compound P(=O)([O-])(O)O.[N+](=O)(O)[O-].[K+] FKVIFMYXZBELKT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 229960000948 quinine Drugs 0.000 description 1
- 230000028160 response to osmotic stress Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002364 soil amendment Substances 0.000 description 1
- 244000000000 soil microbiome Species 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N trioxidane Chemical compound OOO JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/08—Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
L'invention concerne des compositions pour la bactérisation d'engrais organiques (EO) et d'engrais-organo minéraux (EOM) granulés destinés aux cultures agronomiques non-Leguminosea, ainsi que leur procédé de fabrication.
Description
DOMAINE TECHNIQUE
Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication d'inocula bactériens destinés à l'agriculture et, plus particulièrement, la bactérisation de résidus de cultures au sol, de matières fertilisantes résiduelles et/ou d'engrais s organo-minéraux. Les secteurs (bio) industriels tels que la fermentation à l'état solide et/ou liquide, ainsi que la formulation et le conditionnement de matières fertilisantes sont concernés.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE lo La rusticité et la persistance active de bactéries favorisant la croissance des plantes (ou BFCP), parfois appelée compétence édaphique et/ou saprophytique, voire, en anglais, fitness in soil , et le facteur clé pouvant déterminer la réussite d'un protocole d'inoculation (de bactérisation) de sols, de résidus de culture au sol, de racines, de semences et, dans le cadre de la 1s présente invention, d'engrais organiques et organo-minéraux (EO/EOM). Or, cette rusticité est un phénomène mal compris étant donné la complexité des processus biologiques qui la sous-tendent. Sa mise en évidence directe et positive à l'aide de techniques biomoléculaires, qui présupposent souvent le jeu et l'expression de mécanismes relativement simples, ne semble donc pas envisageable. Pourtant, l'importance agronomique et bio-industrielle des BFCP demeure, et l'utilité des techniques pouvant en favoriser l'expression et/ou la sélection (obtention et rétention) est indéniable. II est donc souhaitable de mettre à disposition une technique permettant de retenir au sein de cultures mères de bactéries telluriques (CMBT) les souches BFCP les plus rustiques et donc, en principe, les mieux adaptées à la vie dans les sols arables.
Par ailleurs, le présent inventeur a mis au point une valorisation agronomique et bio-industrielle additionnelle de ces biomasses BFCP particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols, ainsi qu'une méthode analytique simple capable de révéler la dominance et la survie de ce type de bactéries malgré la bactéricidité de l'environnement proximal aux EOM enrichis de sels minéraux fertilisants.
La présente invention permet, entre autres, la fabrication et l'utilisation agronomique d'EOM bactérisés, dits EOMI ( I pour inoculant).
La fertilisation des cultures à l'aide d'engrais azotés, phosphatés et potassiques de synthèses chimiques, ou NPK (Nitrate- Phosphate-Potassium), constitue une avancée importante en agriculture mais est associée aujourd'hui à bon nombre de soucis agro- environnementaux qu'évitent les EO/EOM, et plus particulièrement, les EOMI (i.e. EOM + inocula BFCP) bactérisés tels que proposés ici. Premièrement, l'efficacité agronomique marginale de NPK décroît à mesure que les augmentations de rendements qui leurs sont attribuables o augmente. Cela provoque un engorgement des sols en NPK, augmentant ainsi le risque que ces minéraux hautement solubles soient entraînés vers les nappes phréatiques contribuant ainsi massivement à la pollution diffuse d'origine agricole. Deuxièmement, cette grande solubilité des engrais NPK constitue en soi un certain risque de pollution agro-environnementale. Ces is caractéristiques de la fertilisation NPK des grandes cultures contribuent en partie à augmenter le risque de pollution des sols, mais surtout de l'eau, par les nitrates et les phosphates.
Afin de réduire les impacts agro-environnementaux des fertilisations azotées et phosphatées, il existe en principe une gamme de mesures d'intervention. Sans toutes les énumérer, il s'agit en général de mieux régir l'utilisation des engrais NPK en favorisant notamment leur absorption par les cultures via la modification de leur chimie in situ et/ou en estimant mieux les besoins actuels de la culture de façon à éviter les surdoses.
La bactérisation des EO/EOM est en ce sens souhaitable et utile d'un point de vue agronomique. En effet, elle permet, d'une part, de conférer une triple action organique, minérale et bactérienne aux engrais de démarrage, et, d'autre part, facilite le conditionnement et le transfert vers les cibles des inocula BFCP, notamment en ce qui concerne les cultures non-Leguminosea, délaissés par le secteur bio-industriel des inocula microbiens destinés à l'agriculture.
Cette valorisation microbiologique des EOM permet donc de réduire sensiblement la quantité de phosphore apporté au démarrage de la culture. En effet, les EOM bactérisés ou non, sont nécessairement moins concentrés en P que les engrais de démarrage conventionnels; à doses hectare équivalents, les EOM réduisent donc l'apport de P au démarrage et permettent ainsi à l'utilisateur de retarder l'apport des compléments d'engrais organiques, de biosolides, voire de lisiers en cours de saison, tout en respectant, et cela est ici primordial, les bilans massiques NPK qui leurs sont dictés par d'éventuels plans agro-environnementaux de fertilisation (PAEF), et/ou toutes autres réglementations agroenvironnementales. A efficacité égale, les EOM bactérisés selon la présente invention permettent de réduire sensiblement les quantités d'intrants phosphatés nécessaires au démarrage des cultures, permettant ainsi o une valorisation respectueuse de l'environnement en évitant les autres matières organiques, fumiers, lisiers, biosolides, matières résiduelles fertilisantes (MRF), etc., dont l'écoulement et la gestion sont souvent problématiques.
On appelle ici biosolides toute matière organique, qui ressemble à de la terre noire, résultant du traitement des eaux usées. À la différence des boues d'épuration, les biosolides ont subi un traitement pour diminuer ou éliminer les organismes pathogènes qu'ils pouvaient contenir. Les biosolides sont riches en éléments nutritifs nécessaires aux cultures, et ils sont souvent utilisés comme engrais pour les terres agricoles. On parlera alors d'épandage de biosolides.
La biofertilisation à l'aide d'EO/EOM et d'inocula BFCP l'état de la technique Selon Parent (2003), les EOM ne sont pas qu'un mélange mécanique de granules de matières organiques et minérales. Les matières minérales et organiques doivent être prémélangées et granulées ensemble pour augmenter le contenu nutritif et la densité des granules (selon Parent et al. 2000 par exemple). Le contenu minimal requis est de 7,5% de carbone dans la composition de la granule; ceux qui ne contiennent pas de substances minérales exogènes sont donc appelés engrais organiques (EO) granulés. En principe, et selon Parent (2003), l'interaction entre les ligands organiques (matières organiques) des EO/EOM et les sites de fixation normalement occupés par de l'orthophosphate (le phosphate) dans le sol permettent d'en améliorer l'efficacité élémentaire. Pour l'essentiel, ces sites de fixation sont des hydroxydes de fer et d'aluminium ainsi que du calcium. En occupant ces sites de fixation, ces ligands augmentent indirectement la disponibilité et donc l'assimilation des orthophosphates par la plante.
La biofertilisation des cultures Leguminosea par inoculation de BFCP est déjà bien connue et a fait l'objet d'un important développement bio-industriel (Bashan 1998). Or, cela est loin d'être le cas pour les cultures non-Leguminosea. L'efficacité agronomique des BFCP pour cultures non-Leguminosea est en général fortement limitée par la quantité d'exsudats racinaires produits au cours de la saison (Lynch et Whipps 1990; Alden et al. to 2001). En présence de grandes quantités de résidus de culture, cette limitation peut être contournée dans la mesure où les BFCP sont appliquées directement par pulvérisation sur les résidus de culture, lesquels sont ainsi valorisés comme substrats carbonés et énergétiques (Claude et Fillion 2004; Claude 2001, Claude 2003 et FR 2833016). En absence de telles quantités de résidus de culture, le problème demeure entier, et l'utilité agronomique des BFCP pour cultures non-Leguminosea limitée.
Traditionnellement, et en l'absence d'abondants résidus de culture cellulosiques aux semis, la bactérisation-BFCP des grandes cultures nonLeguminosea se fait par pelliculage des semences avec un inoculum conçu à cet effet (Bashan 1998). Une telle bactérisation des semences peut être problématique étant donné la bactériocidité de certains composés chimiques utilisés pour le traitement phytosanitaire des semences. De façon plus générale, les bactéries utilisées pour la bactérisation des semences non-Leguminosea manquent de compétence édaphique et sont relativement mal adaptées à la vie dans les sols (Van Veen et al. 1997).
II est donc aujourd'hui utile d'effectuer cette biofertilisation par bactérisation par des voies alternatives, notamment, via la bactérisation à l'automne des résidus de culture au sol, s'il y a (Claude et Fillion 2004; Claude 2001; Claude 1997). En l'absence de tels résidus, la présente invention permet 3o également la bactérisation d'EO/EOM à l'aide d'inocula bactériens avantageusement produits, formulés et conditionnés à l'état solide, incorporés aux EO/EOM soit par voie de pelliculage, soit par intégration de ces inocula directement au prémélange au cours de leurs procédés de fabrication.
Les engrais de démarrage La fertilisation localisée consiste à appliquer une partie des engrais à proximité de la semence au moment du semis, soit au démarrage de la culture. Cette pratique est avantageuse dans les sols pauvres en phosphate assimilable et/ou très acides, là où le phosphore est peu mobile dans le sol et facilement immobilisée par les composés de fer et d'aluminium (CPVQ 1988). Ces engrais, lo dits engrais de démarrage, sont généralement de deux types (Craaq 2003) : à base de mono- ou di-ammonium phosphaté (MAP et DAP, respec- tivement), ou à base d'urée (Alkanani et MacKenzie 1996).
Dans le premier cas, il s'agit de réduire le contact engrais / sol de façon à réduire le degré de fixation physico-chimique sur les sites d'oxy-hydroxydes de fer et d'aluminium, et dans le deuxième cas le degré de volatilisation de l'urée sous forme d'ammoniaque. En général, les réactions acide-base et les phénomènes d'osmolyses à proximité des granules contenant des minéraux de N et de P peuvent nuire à la viabilité de BFCP réintroduites en leurs proximités. Étant donné la forte teneur en matière organique des EOM, teneur en carbone préjudiciable à leur efficacité pondérale par rapport aux engrais NPK, la réactivité immédiate des granules est réduite et la mortalité de BFCP éventuellement réintroduites à leur proximité est augmentée.
Au Québec et au Canada, c'est le marché des engrais de démarrage phosphatés qui, dans un premier temps, semble le plus porteur pour les EOM bactérisés (EOMI). De 10 à 15 millions d'unités (i.e. kg P205 / ha) sont vendues au Québec et plus de 20 millions en Ontario, soit environ le quart des unités d'engrais phosphatés normalement consommées sur le marché ; le marché canadien dans son ensemble est de l'ordre de 125 millions $CAN. Le marché français s'élève à plus 150 millions d'unités. La valeur de remplacement basée sur le prix de 1 g de P205 eSt d'environ 1,00 $CAN. Pour l'essentiel, faute d'une efficacité pondérale comparable à celle des engrais de démarrage NPK, l'utilisation des EO/EOM demeure aujourd'hui marginale. C'est précisément cette efficacité pondérale que permet d'améliorer la présente invention.
La biofertilisation à l'aide d'EO/EOM bactérisés avec des BFCP Il serait avantageux de combiner l'épandage des engrais de démarrage P et des inocula BFCP. En effet, l'accumulation du phosphore en réaction avec le calcium, le fer et/ou l'aluminium du sol est un phénomène marqué dans beaucoup de sols agricoles (Beauchemin et Simard 1999; Zhang et al. 1995; Giroux et al. 2002; Pellerin 2003). Cette accumulation entraîne une augmentation de la charge polluante de ces sols, et représente donc un sérieux problème agro-environnemental dans plusieurs cas (Khiari et al. 2000). De plus, les sols riches en phosphore peu ou pas solubles, tant en France qu'au Québec, répondent mal à la fertilisation - P (eg. Chabot et al. 1998; Craaq 2003). Ainsi, sur les sols ayant des indices (P/AI)M3 supérieurs à une certaine valeurs critique préétablie pour ce type de sol, la probabilité de réponse aux engrais phosphatés est généralement faible (par exemple, inférieure à 20% selon le Craaq 2003). L'invention permet d'améliorer cette réponse.
Dans des sols dit relativement riches en P, l'efficacité des engrais P est donc limitée bien que rien n'indique que le plein potentiel de rendement de la culture n'ait été atteint. La valorisation du P et plus particulièrement des engrais P sur ces sols est donc incomplète. En général, l'efficacité agronomique de la fertilisation P sur ces sols, forts répandus dans bon nombre de régions agricoles tempérées tant au Québec qu'en France (Beauchemin et Simard 1999), peut être partiellement améliorée à l'aide de deux techniques: - l'utilisation d'EOM (Khiari et Parent 2003; Parent 2003) ; la bactérisation de rhizosphères à l'aide de BFCP (Antoun et al. 1998; Chabot et al. 1996).
Ces deux techniques souffrent, par contre, actuellement de plusieurs problèmes d'ordre technique qui limitent leur efficacité et donc leur déploiement et leur utilisation par l'agriculteur. L'efficacité agronomique des inocula BFCP est minée par: une insuffisance de carbone à proximité des racines (Lynch et Whipps 1990; Alden et al. 2001), une certaine bactériocidité de certains produits phytosanitaires et une compétence édaphique insuffisamment recherchée (Van Veen et al. 1997). L'efficacité agronomique des EOM, et surtout des EO, est limitée par une mauvaise efficacité pondérale étant donné leur teneur en matière organique, soit de l'ordre de cinq à six fois leur teneur en P2O5 (Khiari et Parent 2003). L'invention propose de combiner ces deux stratégies. II est aussi possible de surmonter ces limitations, notamment lors de l'utilisation en tant qu'engrais de démarrage.
o Cependant, la valorisation des EO/EOM par bactérisation-BFCP a été à ce jour limitée du fait de certains freins technologiques, dont l'incompétence des souches BFCP utilisées à la vie dans les sols, notamment en présence de fortes osmolarités à proximité des engrais de démarrage, la difficulté d'obtenir à faibles coûts des formulations solides de celles-ci, et enfin les coûts 1s relativement élevés associés au pelliculage de MRF ultimes.
La présente invention se propose donc de résoudre ces problèmes, tout en permettant la fabrication et l'utilisation économique d'EOMI (i.e. EOM + inocula BFCP). Ceci a été possible grâce à une double mise en contact des cellules BFCP. En effet, la première mise en contact permet de dynamiser les cinétiques de croissance des cellules BFCP sélectionnées comme constituantes de l'éventuel inoculum solide, et la deuxième permet d'assurer le conditionnement et l'expédition de celles-ci vers les cibles in situ, notamment les engrais organo-minéraux (EOM) destinés au démarrage des cultures (Figure 1). L'invention permet donc d'assurer la fabrication d'un EOMI (i.e. EOM + inocula BFCP) à triple action, organique, minérale et bactérienne.
Beaucoup de sols agricoles, notamment au moment des semis de printemps, ont à leur surface peu ou pas de résidus de culture. Les sols pauvres en résidus de cultures au moment des semis sont aussi peu propices à la biofertilisation des cultures non-Leguminosea à l'aide d'inocula BFCP. En effet, étant donné le manque de symbioses effectives entre les BFCP et la culture non-Leguminosea, lesdites cellules BFCP auraient avantage à utiliser les résidus comme substrats carbonés et énergétiques, ce qui dans ce cas est impossible. Bien que, dans de telles situations, l'apport de résidus de cultures exogènes par l'agriculteur soit impensable agronomiquement parlant, l'apport d'amendements de sols est, par contre, recommandable. Cependant, les doses hectare requises sont généralement de l'ordre de 10 Mg par hectare ou plus (N'Dayegamiye 2000), et la bactérisation BFCP de telles quantités de matière n'est pas économique et inefficace en raison de la très grande quantité de cellules bactériennes qui leur sont associées et qui sont capables de masquer l'action in situ des BFCP réintroduites. La bactérisation d'une plus petite quantité d'amendements sous forme de biosolides, de biomasses, de matières o résiduelle fertilisantes, et plus particulièrement d'EO/EOM, doit donc être envisagée. II est nécessaire de placer ces matières et les BFCP à réintroduire à proximité des semences à l'aide d'un semoir combiné, comme pour les engrais de démarrage. L'utilisation des EO/EOM pour le démarrage de cultures agronomiques non-Leguminosea comme support et expédiant pour les dites BFCP est donc particulièrement avantageuse.
La présente invention concerne donc particulièrement la bactérisation in situ de cultures non-Leguminosea lorsqu'il y a peu ou pas de résidus de culture au sols au moment des semis.
PRÉSENTATION DE L'INVENTION Problème technique Bien que les inocula BFCP et les EO/EOM existent séparément, il serait avantageux de les combiner en un seul produit afin d'en faciliter l'utilisation agronomique. Cependant, et à ce jour, cette combinaison a été impossible, d'une part, étant donné l'absence de cellules BFCP rustiques et véritablement adaptées à la vie dans les sols et capables de résister à un certain stress osmotique, et, d'autre part, étant donné l'indisponibilité d'inocula BFCP rustiques de ce type formulés à l'état solide et produits économiquement par fermentation à l'état solide. Des cellules BFCP véritablement telluriques et donc suffisamment rustiques pour survivre au stress physico-chimique propre à une telle adjonction sont donc ici indispensables. Or, la mise en oeuvre de FR 2 833 016 (Claude 2001) permet d'obtenir ce type de cellules, qui sont non seulement rustiques et bien adaptées à la vie dans les sols, mais aussi capables de mieux résister au stress physico-chimique en présence proximale des granules d'engrais, même d'EO/EOM (bien que dans ce cas le stress soit moindre). De plus, des inocula formulés à l'état solide et produits économiquement sont nécessaires afin de rendre économiquement rentable la bactérisation d'EO/EOM. Or, dans le cadre de la présente invention, il a été mis au point un procédé de fermentation et formulation à l'état solide, ou FFES, valorisant la compétence édaphique des cellules bactériennes obtenues selon lo FR 2 833 016. Pour ce faire, de fines particules de sol sont introduites en plus du substrat cellulosique normalement présent. En effet, il est connu que ce sont surtout les particules fines, avantageusement moins de 200 micromètres, qui sont le plus associées aux biomasses bactériennes du sol (Mills 2003; Jocteur-Monrozier et al. 1991; Chenu 1993). De plus, la présence de ces fines particules de sols au cours de la FFES peut non seulement valoriser la compétence édaphique des BFCP isolées selon FR 2 833 016, mais y contribuer. En effet, selon Van Dyke et Prosser (1998 et 2000) il est possible d'induire la rusticité de cellules bactériennes telluriques déjà isolées en les mettant en contact avec des matières inertes, organiques et inorganiques, dépourvues pour l'essentiel de matières nutritives. D'autres problèmes d'ordre technique ont aussi empêché cette combinaison d'EO/EOM et d'inocula BFCP.
Premièrement, la bactérisation des engrais NPK n'a pu être réalisée parce que les réactions chimiques à proximité des granules nuisent à la viabilité des BFCP proximales. En effet, l'osmolarité (i.e. la somme des pressions osmotiques attribuable à l'ensemble des espèces chimiques en solution) à proximité des granules est un stress déterminant que doivent affronter les cellules BFCP incorporées aux éventuels EOMI. Des études démontrent le rôle prépondérant de l'enveloppe d'exopolysaccharide (EPS) ou glycocalyx , de bactéries du sol dans le contrôle de la diffusion d'ions, de l'eau, de substrats carbonés, etc., et donc vraisemblablement (bien que non démontré sans équivoque) dans la résistance à un éventuel choc osmotique provoqué par une trop forte concentration immédiate de sels minéraux fertilisants. Cela dit, il io existe néanmoins quelques publications sur l'effet osmo-régulateur des alginates (Alg) produites par certaines BFCP du genre Pseudomonas, sans pour autant que les concentrations salines soient aussi élevées qu'elles le sont à proximité desdites granules (Hart et al. 2001; Chenu et Roberson 1996; Schnider-Keel et al. 2001; Miller et Wood 1996; Hartmann et al. 1991). Par exemple, selon Schnider-Keel et al. (2001), une teneur en sels (NaCl) maximale de 0,6 M est suffisante pour atténuer sévèrement la croissance des Pseudomonas; dans le cas d'un EOM enrichi de 25% de sels MAP, la molarité du MAP est elle d'environ 3,00, soit cinq fois la molarité du NaCI utilisée par to Schnider-Keel et al. (2001). Dans les faits, cette molarité de 0,6 M NaCl est probablement bien plus élevée que celle dans la solution du sol. Il en demeure donc que le stress osmotique à proximité de granules EOM enrichis est considérablement plus fort qu'il ne l'est dans la solution du sol. Les inventeurs estiment que la molarité des sels conséquents (i.e. ammonium, phosphate, is sodium, chlore, etc.) à proximité d'une granule d'EOM enrichi à 25% de MAP est environ 3, soit 30 à 60 fois ce qu'elle est dans la solution du sol (cf. Miller et Wood 1996). On peut donc se demander si les cellules BFCP incorporées aux EOMI peuvent survivre et rester actives et efficaces malgré ce stress, du moins le temps nécessaire pour qu'il se dissipe, soit approximativement une période de 6 à 10 jours.
Deuxièmement, adjoindre les BFCP directement aux EO/EOM au cours de certains types de procédés de fabrication (Parent et al. 2000; Marcoux et al. 1992) est impraticable, étant donné la nature de ces procédés qui impliquent généralement de hautes températures et des pressions hydrostatiques importantes nécessaires pour la cuisson et la consolidation des granules formés par extrusion, températures et/ou pressions en principe contraires à une quelconque bactérisation. Il faut noter ici que la résistance de bactéries à certains chocs thermiques est reliée à leur résistance aux pressions hydrostatiques (Aertsen et al. 2004) ; notamment pour les susdits procédés de fabrication.
Troisièmement, ce type de bactérisation est aussi limité par l'utilisation de cellules BFCP mal adaptées à la vie dans les sols (Van Veen et al. 1997) et donc incapables de persister dans le temps et d'utiliser la source de carbone que représente la fraction organique des EOM.
Enfin, quatrièmement, il est souhaitable de produire économiquement ces BFCP, et cela préférentiellement par fermentation à l'état solide de façon à obtenir une formulation solide, réduisant ainsi le choc des bactéries au moment de leur combinaison après la mise en contact avec les EO/EOM.
En ce sens, une précédente demande de brevet (WO 02/057862 A2) exige, par exemple, pour l'incorporation de microorganismes à des granules de biosolides, que ceux-ci soient incorporés séquentiellement à l'une des multiples io couches encapsulant lesdites granules. Cette approche peut être limitative et causer problème pour des granules non sphériques ou pour des granules ne comportant de couches multiples encapsulant un certain noyau. II existe aussi une technologie française (FR 2 615 203) permettant la fabrication d'un inoculum sous la forme de granules comprenant un noyau consistant en une matrice nourricière enrobant les microorganismes à inoculer. Or, cette technologie n'est pas transposable à la fabrication d'EO/EOM et/ou de leurs précurseurs biosolides; elle ne concerne donc pas directement la présente invention.
Or, la bactéricidité de ces granules, même s'ils sont de type EOM, est peu ou pas documentée dans la littérature scientifique. Neilsen et al. (1994) parlent de l'utilité d'apporter des bactéries et du MAP conjointement à un amendement organique pour l'implantation de cultures horticoles, sans pour autant que se pose la question de la bactéricidité du MAP à ce stade. Gaind et Gaur (2002) eux notent que l'apport de Pseudomonas striata à des cendres d'origine minière, à hauteur de 40 tonnes par hectare, n'est pas bactéricide, et cela malgré la présence d'engrais phosphatés dans le mélange. Les doses hectare de cendres permettent effectivement de diluer l'engrais P, lui évitant d'interagir trop directement avec les BFCP. Enfin, Lima et L. (1996) rapportent l'effet de la fertilisation phosphatée sur les populations bactériennes, mais pour l'ensemble du sol, sans se préoccuper particulièrement de l'environnement à proximité des granules d'engrais. La bactéricidité de l'environnement proximal des granules d'EO/EOM, voire des granules de MAP/DAP, n'a donc pas été décrite.
Solution technique: Double mise en contact biosolide-BFCP La présente invention permet de combiner avantageusement des inocula BFCP et des EO/EOM, créant ainsi une nouvelle matière fertilisante à triple action, minérale, organique et bactériologique, très avantageuse pour le démarrage de cultures non-Leguminosea, notamment sur sols dont le degré de saturation en phosphore est moyennement élevé et/ou ayant peu ou pas de résidus de culture au sol au moment des semis. L'invention permet de mieux valoriser des BFCP particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols et à les rendre résistantes à de fortes pressions osmotiques, ainsi qu'au carbone organique des EO/EOM. L'invention permet aussi de résoudre certains problèmes d'ordre bio-industriel nuisant au plein développement de la biofertilisation.
L'invention concerne un bioprocédé intégrant des granules d'EO/EOM et des biomasses bactériennes d'origine tellurique particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols. Le biofertilisant obtenu peut se substituer en partie aux engrais de synthèse chimique normalement utilisés en grandes cultures agronomiques à titre d'engrais de démarrage.
Le procédé selon l'invention comprend la co-formulation de granules d'EO/EOM et/ou de leurs précurseurs organiques avec des bactéries BFCP capables de solubiliser le phosphore du sol (Chabot et al. 1993; Rodriguez et Fraga 1999). Cela permet d'accroître la production des cultures ainsi fertilisées et d'apporter une plus grande valeur ajoutée aux EO/EOM, les rendant ainsi plus compétitifs à l'égard des engrais NPK. Ceci favorise l'écoulement des stocks de NPK et des MRF.
Les combinaisons des EO/EOM et des BFCP présente une activité synergique, permettant de biofertiliser des cultures non-Leguminosea en l'absence de résidus de culture au sol ayant pu faire office de substrats carbonés, de rendre les sols normalement perçus comme saturés en phosphore plus propices à la fertilisation phosphatée et d'augmenter leur rendement.
La rusticité et la compétence édaphique (i.e. adaptation à la vie dans les sols) de bactéries telluriques de type BFCP et isolées de sols arables selon FR 2 833 016 (Claude 2001) peuvent maintenant être doublement valorisées. Une première fois au cours de ladite fermentation et formulation à l'état solide, ou FFES, partie intégrante de la présente invention, et cela à travers une première mise en contact de ces bactéries et de fines particules solides de sols capables de dynamiser la production bio-industrielle de ces microorganismes.
Une deuxième valorisation de cette rusticité et cette adaptation à la vie dans les sols est possible par une deuxième mise en contact des cellules ainsi produites FFES et des EO/EOM.
Il y a lieu de noter que ces mises en contact sont soit sans effet, soit nocives pour des bactéries isolées de sols arables de façon conventionnelle. La double mise en contact est donc impérative avec desbactéries telluriques compétentes isolées selon FR 2 833 016. En effet, sans la mise en contact entre les fines particules de sols et ces bactéries, le titre cellulaire de l'inoculum atteint par fermentation à l'état solide ne serait pas suffisamment élevé pour rendre économiquement rentable la bactérisation de matières résiduelles fertilisantes telles que les EO/EOM. De plus, sans cette première mise en contact, les 1e10 cellules/g devraient être produits via une fermentation à l'état liquide plus conventionnelle; la lyophilisation et ou le séchage des biomasses bactériennes ainsi produites entraîneraient cependant une mortalité telle qu'il faudrait produire initialement non pas 1e10 mais plus de le11 cellules viables/g, d'où un surcoût appréciable. Enfin, l'application de bactéries formulées à l'état liquide provoque une réaction chimique des EO/EOM au détriment de la survie des bactéries telluriques ainsi placées à leur surface.
De plus, la nécessité d'enrichir les EOM avec une certaine quantité de sels minéraux, notamment le MAP, provoquerait en soi la mort, par osmolyse, des cellules BFCP insuffisamment rustiques et adaptées à la vie dans les sols. Or, les cellules BFCP isolées selon le procédé décrit dans FR 2 833 016 sont particulièrement rustiques et résistantes à ce type de stress osmotique, ce qui leur permet d'être combinées avantageusement avec des EOM relativement riches en sels minéraux. Dans le cas contraire, et dès l'application en bandes des EOM bactérisés avec des BFCP conventionnelles, les réactions chimiques à proximité desdites granules seront trop bactéricides pour permettre une survie et une activité in situ de ces organismes.
Avantages apportés Synergie EO/EOM: Les besoins en carbone des BFCP situées à proximité des racines sont que partiellement satisfaits par les exsudats io provenant de celles-ci. L'abondance de carbone contenu dans les EO/EOM contribue à combler davantage les besoins nutritifs de ces microorganismes. Le carbone et la matière organique apportés à proximité des racines par les EO/EOM en tant qu'engrais de démarrage sont donc doublement valorisés; ils permettent une plus grande disponibilité des phosphates de part leur fixation sur les sites de fixation autrement occupés par les phosphates (Parent 2003), et ils agissent comme substrats nutritifs pour les BFCP ainsi réintroduites au sol à proximité des racines.
Triple action (bio)fertilisante: L'action minérale découle de l'apport d'éléments nutritifs incorporés aux EOM selon, par exemple, un procédé décrit dans le brevet US 6,056,801. Divers EOM (Labrie 2004; Dupuis 2004) et certains engrais organiques (EO) (Provencher 2003) ont déjà fait l'objet d'un certain développement. L'action organique provient de l'interaction entre les ligands organiques (matières organiques) des EO/EOM et les sites de fixation normalement occupés par de l'orthophosphate (le phosphate) dans le sol (Parent 2003). Pour l'essentiel, ces sites de fixation sont des hydroxydes de fer et d'aluminium ainsi que du calcium. En occupant ces sites de fixation, ces ligands augmentent indirectement la disponibilité et donc l'assimilation des orthophosphates par la plante. Enfin, l'action bactériologique est le fruit de l'interaction entre les BFCP à proximité des racines. Cette interaction peut être multiforme et mettre en jeu un nombre de mécanismes, dont la diazotrophie, la production de facteurs de croissance, la dissolution de certains composés organiques et inorganiques de façon à les rendre plus assimilables par la plante, etc. (cf. Arshad et Frankenberger, Jr. 1998; Antoun et al. 1998; Chabot et al. 1993; Rodriguez et Fraga 1999).
Des matières fertilisantes à triple action - minérale, organique et bactérienne - sont particulièrement utiles étant donné, d'une part, l'action synergique entre la composante organique des EO/EOM et les BFCP, et, d'autre part, la possibilité de biofertiliser des cultures nonLeguminosea même en absence de résidus de culture ayant autrement pu faire office de substrats carbonés. De plus, cette triple action rend les sols normalement perçus comme o saturés en phosphore plus propices à une certaine fertilisation phosphatée, et donc à une augmentation de leurs potentiels de rendements.
D'un point de vue agronomique, les avantages de l'invention sont les suivants: réduction des risques de pollutions agro-environnementales et amélio-ration des bilans massiques de la fertilisation organo-minérale; apport simultané d'inocula BFCP et d'engrais de démarrage, et donc plus grande facilité dans l'utilisation des inocula BFCP pour cultures non-Leguminosea; écoulement partiel de matières résiduelles fertilisantes (MRF) et de biosolides au cours de la fabrication de ces intrants à valeur ajoutée pour la production de grandes cultures; - alternative à la bactérisation BFCP des semences pour cultures non- Leguminosea semées en absence de résidus de culture au sol; souplesse d'utilisation à la ferme, et/ou incorporation aux EOM des BFCP à l'usine.
D'un point de vue bio-industriel, la FFES, partie intégrante de la présente l'invention permet d'atteindre des densités cellulaires de l'ordre de 1e10 cellules par gramme de mélange organo-minéral, avantageusement des résidus de cultures cellulosiques mélangés à de fines particules de sols arables, dans les trois à quatre semaines qui suivent le début de l'incubation, et cela à partir d'une densité cellulaire initiale d'environ 1e7, voire parfois aussi faible que 1e6, voire 1e5 par gramme de mélange, en conditions non- stériles et à température ambiante si nécessaire. Les avantages bio-industriels de ce procédé, notamment pour la production de bactéries diazotrophes, sont: - Une forte réduction des besoins en capacité de fermentation, puisque l'essentiel de l'augmentation de la densité cellulaire de l'inoculum se fait en milieu solide; L'adéquation du support, mélange de résidus de culture et de particules de sols, en ce qui concerne les bactéries telluriques destinées à être 10 réintroduites dans les sols La possibilité d'utiliser une formulation solide à des fins de pulvérisation, ce qui a traditionnellement fait défaut aux formulations bactériennes à base de tourbe, ou avantageusement pour le pelliculage d'EO/EOM; Étant donné la rusticité des BFCP candidates, leur utilisation en tant qu'additif bactérien pour EO/EOM enrichi de sels minéraux fertilisants permet d'assurer une certaine dominance numérique aux dépens des souches bactériennes contaminantes et moins rustiques. Le degré de pureté microbiologique des EOMI ainsi produit est donc de facto assuré et d'autant plus compatible avec les réglementations écotoxicologiques en cours.
Enfin, il est important de noter que l'invention permet de dynamiser, dans le cadre d'une certaine fermentation à l'état solide, les cinétiques de croissance de cellules bactériennes véritablement telluriques aux dépens de celles qui ne le sont pas. L'invention est donc parfaitement conciliable avec l'état de la technique dans le secteur des fermentations à l'état solide, notamment et à titre d'exemple non limitatif, selon la technologie décrite dans le brevet EP 0 406 103 Al. Dans de telles situations, la production des BFCP véritablement telluriques isolées selon FR 2 833 016 est dynamisée dans les délais de production normalement requis par lesdites technologies de fermentation à l'état solide selon l'état de la technique.
L'invention permet donc de produire, à partir d'un starter facilement produit par fermentation classique et d'un mélange organo- minéral bon marché à base de résidus de culture et de particules de sol, le tout ne contenant que 1e6 cellules par gramme, un inocula solide riche à hauteur de 5e9 cellules par gramme, voire jusqu'à 1 e10, donc capable d'apporter plus de 1 e13 cellules par hectare pour une dose hectare d'environ 1 kg.
Plus précisément, la présente invention concerne donc selon un premier objet un procédé de fabrication d'engrais organique et/ou engrais organominéral (EO/EOM) bactérisé par des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) rustiques comprenant les étapes suivantes: préparation d'un inocula de BFCP; ii. fermentation et formulation dudit inocula à l'état solide (FFES) ; iii. mise en contact de la poudre obtenue en ii avec les EO/EOM.
Selon la présente invention, on entend par rustique ou rusticité des souches bactériennes leur compétence édaphique ou fitness in soil en anglais, c'est-à-dire leur la capacité d'adaptation à la vie dans les sols arables. Cette propriété confère donc auxdites bactéries de survivre activement et non en en dormance, et cela malgré la présence de divers stress, tels que les stress osmotiques, hydriques, thermiques, biologiques (.prédation), etc. De préférence: - dans l'étape i. les BFCP sont obtenues à partir de biomasses bactériennes d'origine tellurique; - l'inocula de BFCP est obtenu par un procédé selon FR 2833016 incorporé ici par référence; plus précisément ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: - mise en contact d'une suspension aqueuse de sol avec un substrat matriciel, de manière à former une zone hydratée, ou biofilm, à la surface du substrat, analogue à celle adjointe au CAH du sol, abritant pour l'essentiel la composante bactérienne autochtone du sol, afin de retenir à la surface du substrat matriciel, l'essentiel de la microflore bactérienne endogène aux milieux édaphiques d'origine; maturation du biofilm avec établissement de conditions oligotrophiques permettant aux cellules les plus constitutives du biofilm édaphique qui ont colonisé le substrat matriciel, de migrer vers la phase liquide surnageant le substrat matriciel, et progressivement à la dominer; récupération et culture des souches bactériennes les plus prolifiques en milieux de cultures liquides riches, à caractère autochtone, rustiques et persistantes in situ, cultivables en milieux liquides, et donc aptes à être produites industriellement.
- les BFCP sont choisies parmi les familles Azotobacteracea et Pseudonomacea, notamment les bactéries sont diazotrophes et capables de dissoudre le phosphore (MPS).
- les bactéries expriment le gène AZM.
- la FFES de l'étape ii. comprend la mise en contact des BFCP avec un substrat/support carboné et des particules de sol.
- le substrat/support carboné comprend des résidus de cultures céréalières tels que les résidus de cultures céréalières sont constitués de particules de 1 à 4 mm, notamment provenant de sols arables et plus particulièrement provenant d'analogues de la fraction fonctionnelle du complexe argilo-humique du sol.
- les particules du sol ont un diamètre compris entre 50 et 100 micromètres.
- le taux d'humidité de la poudre obtenue à l'issue de ii est compris entre 10 et 25%, plus particulièrement compris entre 12 et 15%.
- la poudre obtenue à l'issue de l'étape ii présente un titre supérieur à 5x109 /gramme.
- la dose hectare est comprise entre 1 et 5 kg de la poudre obtenue en ii.
- la mise en contact iii. est réalisée par pelliculage d'EO/EOM avec la poudre obtenue en ii ou par incorporation de la poudre obtenue en ii dans des granulés d'EO/EOM.
- la composition obtenue à l'issue de l'étape iii présente un titre cellulaire supérieur à 5x10' cellules/g.
- on mélange la poudre obtenue en ii et les EOM dans un rapport compris entre 1 et 10% en poids, selon la teneur en matière organique des EOM. 30 - l'étape iii est réalisée sans l'apport d'eau.
- le procédé ne comprend pas d'étape bactéricide.
- les EO/EOM comprennent au moins 20% environ de carbone.
- les EO/EOM comprennent de 25 à 30% de sels minéraux fertilisants, tels que N, P, K, Phosphate d'ammonium (MAP).
- les EO/EOM sont choisis parmi les matières fertilisantes organiques et organo-minérales comprenant des biosolides, biomasses ou autres matières 5 résiduelles fertilisantes.
Selon un autre objet, la présente invention concerne également un engrais organique ou organo-minéral (EO/EOM) bactérisé comprenant des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) fermentées et formulées à l'état solide susceptible d'être obtenu selon le procédé de l'invention défini ci-avant.
Selon un autre objet, la présente invention concerne un engrais organique ou organo-minéral (EO/EOM) bactérisé comprenant des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) fermentées et formulées à l'état solide.
De préférence, l'EO/EOM est tel que défini ci-avant et/ou la BFCP est telle que définie ci-avant.
Selon un autre objet, la présente invention concerne également un procédé pour la fertilisation de cultures comprenant l'application d'EO/EOM bactérisé selon l'invention.
De préférence: - les cultures sont des non-Leguminosea.
- l'application de l'engrais bactérisé est effectuée en tant qu'engrais de démarrage.
- l'application de l'engrais bactérisé est effectuée en bandes à proximité des semences.
- les sols sont dépourvus de grandes quantités de résidus de cultures au 3o moment du semis.
Selon un autre objet, la présente invention concerne également une méthode de criblage de bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) selon leur rusticité, lesdites BFCP étant diazotrophes et MPS, comprenant: - la mise en culture de précultures de BFCP à température ambiante dans un milieu liquide dépourvu d'azote et de phosphore à l'exception de l'hydroxypathie, - l'application d'une pression osmotique, - l'incubation des cultures pendant une durée suffisante, - la mesure de la densité optique (DO) du milieu à deux instants (DO1 et o DO2) ; - la rusticité des bactéries dépendant de la différence (D02-D01). De préférence: - ladite rusticité accrue reflète l'expression du gène AZM chez lesdites BFCP.
- la pression osmotique est telle qu'elle entraîne la mort des bactéries les moins rustiques mais pas celle des bactéries les plus rustiques.
- la pression osmotique dépend de la concentration en sel monoamoniacal de phosphore.
- l'osmolarité du sel mono-amoniacal de phosphore est comprise entre 20 0,26 et 2,8, plus préférentiellement entre 0,58 et 2,8, et particulièrement 1,26.
- ladite durée de culture est de 28 jours.
- DO1 et D02 sont mesurés respectivement aux 3e et 28e jours de culture.
- la température ambiante est une température comprise entre 20 et 22 C.
- lesdites précultures sont diluées au 1/5eme; 1/7eme ou 1/9eme.
Enfin, selon un autre objet, la présente invention concerne une méthode de détermination du degré de bactéricidité de biosolides utiles pour la fabrication d'EO/EOMI bactérisés par des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) comprenant: - la mise en culture de précultures de BFCP dans un milieu liquide en présence desdits biosolides, - l'incubation à température ambiante, - la mesure de la densité optique (DO) du milieu à deux instants (DO1 et 5 DO2), - la bactéricidité desdits biosolides étant élevée lorsque la différence (DO2-DO1) est faible ou inversement.
De préférence, lesdits biosolides sont choisis parmi l'envirograin, le lisox, le lisox C, la poudrette, les GSI, les Shoc.
L'invention concerne donc des compositions pour la bactérisation d'engrais organiques (EO) et d'engrais-organo minéraux (EOM) granulés destinés aux cultures agronomiques non-Leguminosea, ainsi que leur procédé de fabrication. Leur fabrication consiste en une double mise en contact: (1) des fines particules de sols et de bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP), bactéries isolées en raison de leur compétence édaphique, dans le cadre d'une fermentation et formulation à l'état solide (FFES), et (2) de l'inoculum BFCP ainsi produite et d'EO/EOM, et/ou leurs précurseurs au cours de la fabrication desdits EO/EOM, pouvant lui servir d'expédients et de substrats carbonés.
L'invention assure que ces mises en contact soient économiques et faiblement bactériocides malgré une teneur en sels minéraux fertilisants des EOM ainsi constitués pouvant atteindre jusqu'à 25 à 30%. L'invention permet de conférer à ces nouvelles matières fertilisantes une triple action minérale, organique et bactériologique. Cette triple action lui permet de surpasser en terme d'efficacité agronomique les actuels EO/EOM lorsque utilisés comme engrais de démarrage pour cultures agronomiques non-Leguminosea. Cette invention est applicable à différentes façons culturales, dont notamment l'application en bande d'engrais de démarrage. L'invention est avantageusement mise en oeuvre en situations agronomique où il y a absence de résidus de culture au sol au moment des semis et/ou sur sols moyennement saturés en phosphore et donc peu ou pas propices à la fertilisation phosphatée conventionnelle.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
É Figure 1: Représentation schématique du procédé selon l'invention comportant une première et une deuxième mise en contact des bactéries (BFCP) avec les (bio)solides permettant d'assurer une pleine valorisation de la compétence édaphique et de la rusticité de souches bactériennes particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols arables lo avantageusement isolées selon le protocole FR 2 833 016 (Claude 2001).
É Figure 2: Titres cellulaires azotobactériens des microcosmes ne contenant que des résidus de cultures bactérisés et des résidus de cultures bactérisés enduits de fines particules de sol; à noter l'augmentation des titres cellulaires attribuables à l'induction des cellules telluriques (AZM) par les fines particules de sol (FPS).
É Figure 3: Évolution des titres cellulaires azotobactériens au sein des microcosmes contenant les résidus de cultures bactérisés enduits de particules fines de sols selon l'invention.
É Figure 4: Dominance des AZM selon l'indice iMPS et en fonction de la concentration de d'azote (a) et de phosphore (b) provenant directement du MAP par rapport à la teneur totale en N et P (total) de la granule.
MEILLEUR MODE DE RÉALISATION DE L'INVENTION La présente invention comprend: - un procédé de fabrication d'engrais minéraux; - un procédé de fermentation et formulation à l'état solide (FFES) innovant des BFCP ainsi isolées de ces CMBT, avantageusement selon Claude (2001) ; - une méthode de biofertilisant des cultures non-Leguminosea par application en bandes à proximité des semences d'EO/EOM ainsi bactérisées, avantageusement sur sols avec peu ou pas de résidus de culture au sol au moment des semis et moyennement saturés en phosphore selon des indices reconnus.
L'invention met aussi en oeuvre une méthode analytique innovante permettant de confirmer l'expression des phénotypes rustiques de la part des BFCP candidates concernées. Cette méthode innovante présentée pour la première fois dans le cadre de la présente invention ne nécessite pas l'intervention de techniques biomoléculaires et/ou bioinformatiques, techniques pour l'essentiel inappropriées pour la mise en évidence de phénotypes dont les o bases génomiques et métaboliques sont vraisemblablement très complexes (cf. Rüberg et a/. 2003), et donc difficilement réductibles et explicables via de simples mécanismes de transcription adnéique en protéomes.
L'invention se réalise en deux temps. Dans un premier temps, il faut effectuer une première mise en contact biosolides / bactéries BFCP afin de fabriquer l'inocula BFCP devant servir à la bactérisation des EO/EOM, préou post-constitution de ceux-ci. Dans un deuxième temps, il faut réaliser une deuxième mise en contact biosolides / bactéries BFCP maintenant formulées à l'état solide afin d'assurer définitivement la bactérisation des EO/EOM, soit directement par pelliculage des granules déjà produits et consolidés, soit indirectement, si possible, par incorporation dudit inoculum au cours de leurs procédés de fabrication.
En résumé, l'invention comporte donc (Figure 1) : É Une première mise en contact des BFCP et de fines particules de sols servant à dynamiser leur multiplication au cours de ladite fermentation et formulation à l'état solide (FFES), permettant la fabrication d'un inocula BFCP, avantageusement sous la forme d'une poudre plus ou moins fine, dotée d'un titre cellulaire suffisant. Le procédé préféré pour l'obtention des BFCP candidates particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols est décrit dans FR 2 833 016.
É Une deuxième mise en contact de l'inoculum BFCP ainsi produit et des biosolides effectuée soit au moment du pelliculage des EO/EOM avec ladite poudre inoculante produite par FFES, soit par l'incorporation de cet inocula au sein d'un procédé de fabrication d'EO/EOM des granulés ne comportant aucune étape ultimement bactéricide en ce qui concerne les BFCP candidates rustiques et/ou isolées selon le protocole FR 2 833 016 (Claude 2001) et pouvant donc nuire appréciablement et/ou définitivement à la survie desdites BFCP.
1 re mise en contact: Fabrication de la poudre inoculante par FFES Selon un mode de réalisation de l'invention, un consortia de cellules type io BFCP, avantageusement des azotobactériennes étant donné la facilité de leur mise en culture une fois isolées selon le protocole décrit dans FR 2 833 016. Ces cellules BFCP peuvent, par exemple, provenir de sols arables québécois tel que des podzols sableux et/ou des gleysols argileux. Nous pouvons aussi mettre en évidence l'utilité de la FFES à l'aide de souches azotobactériennes précédemment isolées selon FR 2 833 016 (Claude 2001). Ces souches bactériennes, BFCP comme il se doit selon les revendications de FR 2 833 016, sont particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols, et donc capables d'interagir favorablement avec les fines particules de sols faisant partie intégrante de la FFES.
Il n'est pas impératif d'utiliser un consortium de n souches candidates pour démarrer ainsi la FFES; tout dépend de la nature du sol, du fonctionnement in situ des souches. La FFES, de par la présence des fines particules de sols, a aussi l'avantage de contribuer elle-même à assurer une certaine sélection des souches les plus édaphiquement compétentes (i.e. adaptées à la vie dans les sols arables). Outre le fait qu'elle assure la production et la formulation de biomasses bactériennes d'origine tellurique, la FFES selon la présente invention permet donc aussi d'en assurer, dans une certaine mesure, la compétence édaphique. A la fin de la FFES, il se peut que les titres cellulaires BFCP des n membres du consortia initial ne soient pas nécessairement identiques. Cela dit, pour fin d'homologation d'un éventuel produit commercial, l'utilisation d'une seule souche BFCP pour démarrer la FFES est probablement le plus avantageux.
La production et la stabilisation de ces cellules bactériennes BFCP candidates sur un support organique, par exemple des résidus de cultures céréalières hachés de dimensions approximatives de l'ordre de 1 à 4 mm, leur permettent d'interagir à la fois avec ce support, qui peut aussi servir de source de substrat carboné, et de fines particules de sols arables, avantageusement d'environs 100 micromètres, d'argiles ou de tout autre support inorganique et/ou minéral à caractère colloïdal ou argileux capables d'interaction avec des substances humiques ou d'autres polymères phénoliques, naturels ou synthétiques, caractéristiques de sols arables. Les fines particules de sol, selon le mode de réalisation préféré de l'invention, peuvent être considérées comme analogues à une fraction fonctionnelle du complexe argilo-humique du sol (Mills 2003). Pour permettre cette interaction support inorganique x bactérie x support organique , il est avantageux de procéder comme suit: - Enduire, par pulvérisation, malaxage, aspersion ou immersion, une part de substrat / supports carbonés, avantageusement des résidus de culture céréalière y compris de maïs - grain, avec environs 1 e6 cellules de chacune des quelques souches BFCP retenues comme constituant recherches de l'éventuel inoculum, par gramme de substrat/support, avantageusement un résidu de culture cellulosique non stérile; - Enduire de nouveau, avantageusement par malaxage, les résidus de culture avec lesdites fines particules de sols de façon à ce que les substrats/supports soient totalement enduits de ces particules. En principe, l'efficacité de cet enduit est reconnaissable à l'absence de particules fines non adhérées. Il est avantageux d'apporter autant de fines particules que de support organique, bien que les proportions peuvent varier selon le métabolisme des BFCP.
Une fois le titre cellulaire recherché atteint (de 109 à 1010 cellules par gramme), le mélange peut être amené à un taux d'humidité relative d'environ 18%, voire avantageusement d'environ 12 à 15%, soit suffisamment sec pour être pulvérisé par broyage sous la forme d'une poudre inoculante de granulométries variables selon les besoins (cf. ci- dessous; 21ème mise en contact).
En ce sens, de par la capacité qu'auront les cellules bactériennes édaphiques à interagir favorablement avec les fines particules de sols, ou leurs analogues, enduisant les résidus de culture hachés, l'invention est particulièrement bien conçue pour la formulation de biomasses azotobactériennes et BFCP telles que décrites dans FR 2 833 016. Selon le mode préféré de réalisation de l'invention, on procède comme suit: Stériliser, par autoclavage par exemple, les résidus de culture finement hachés au préalable; - Stériliser, par autoclavage par exemple, les fines particules de sol; lo - Traiter avec un antibiotique, l'ampicilline par exemple, un extrait aqueux d'un mélange de sol (frais ou pré-incubé) et de résidus de cultures pailleux (y compris ceux de maïs), avantageusement 50/50 p/p, de façon à assurer une nette prédominance microbiologique des biomasses fongiques dans ces extraits (nb. Il faut faire ici très attention de laver suffisamment la fraction solide de cet extrait, par centrifugations et re-suspensions successives par exemple, afin d'éliminer l'antibiotique utilisé) ; - Apporter aux résidus de culture, par voie d'un volume égal en poids, 1e7 cellules (azoto)bactériennes par gramme de résidus; il faut ici utiliser, comme milieu liquide de co- inoculation, ledit extrait à dominance fongique préparé ci-dessus; -Après malaxage des résidus de culture ainsi inoculés, y incorporer les fines particules de sol et malaxer, en conditions aseptiques, préférablement par agitation; Laisser incuber, une fois le récipient fermé avec étanchéité, au moins deux à trois semaines afin d'assurer le développement du titre cellulaire à une niveau égal ou supérieur à 5x109 cellules bactériennes par gramme de support solide, voire plus si loisible.
Ce mélange des résidus de culture/ fines particules de sol/extrait fongique et des biomasses bactériennes constitue maintenant l'inocula brut et son support solide formulé à l'état solide. II est tout aussi avantageux, au lieu de stériliser les résidus de culture et les fines particules de sols, de les soumettre à un choc thermique (par exemple, les chauffer à environ 60 degrés Celsius pendant une heure dans une étuve) afin d'atténuer les éventuels contaminants bactériens et fongiques qu'ils pourraient générer au cours de l'incubation. Cette approche a l'avantage de ne pas trop nuire à la dynamique d'incubation, mais laisse malgré tout se développer une quantité appréciable de contaminants, en dessous des 1e6 germes par gramme d'inocula, soit la limite supérieure autorisée par la législation en cours en France.
Afin de faciliter le pelliculage des EO/EOM, le cas échéant, il est avantageux de broyer finement l'inoculum ainsi produit et son support solide. o De simples mécanismes, type moulin à café ou robots culinaires à
actions rotatives sont utiles en ce sens. Étant donné la faible humidité relative de la préparation, ce broyage et le tamisage (eg. 750 micromètres) sont facilement réalisables et ne provoquent pas la mort des bactéries.
Il n'y a pas de limite technique à la taille de chaque lot de production, dans la mesure où une fermentation à l'état solide est réalisable, par exemple selon les procédés de Suryanarayan et al. (2001), Inra (1990), ou encore selon les règles de l'art décrite de façon générale dans Raimbault (1998). II est aussi possible de réaliser de petits lots, individuellement de 1 à 5 kg, voire 10 kg, poids final post- FFES, soit l'équivalent d'une dose hectare. Enfin, l'utilisation 20;d'un procédé de fermentation à l'état solide de concert avec ladite FFES telle que décrite ici peut servir avantageusement à réduire le délai de production, par exemple ici et à titre non limitatif, bien en deçà des 21 jours nécessaires à la production du titre cellulaire recherché mentionné ci-dessus.
2e mise en contact: Incorporation des BFCP dans des EO/EOM Les inocula, et plus particulièrement les cellules BFCP qu'elle contiennent, produits au cours de la première mise en contact peuvent maintenant être mis en contact avec les EO/EOM, ou, le cas échéant et si loisible, la fraction organique des prémélanges devant servir à leur fabrication.
Étant donné une certaine fragilité inhérente à toutes les cellules bactériennes d'origine tellurique, il est avantageux que les EO/EOM et/ou des susdits prémélanges contiennent une certaine proportion de carbone organique, soit avantageusement un minimum de 20 à 25%. Cela dit, et étant donné la rusticité et la compétence édaphique de cellules bactériennes isolées selon FR 2 833 016, la contrepartie minérale préférentiellement du MAP (sels mono-ammoniacaux de phosphate) peut atteindre l'équivalent de 25% de la composition finale, voire plus, par exemple 30%, étant donné la présence de liants organiques et/ou selon la teneur en matières organiques des biosolides constituants.
La bactérisation par mise en contact des inocula BFCP et des EO/EOM granulés et/ou leurs précurseurs organo-minéraux peut être effectuée soit à la o ferme par mise en contact de l'inocula et lesdits EO/EOM, soit industriellement par voie d'un procédé de traitement de semence conventionnel, et cela dans la mesure où ledit procédé n'est pas en soi bactéricide. Dans les deux cas, il faut incorporer l'équivalent de la dose hectare, soit avantageusement de 1 à 5 kg de l'inocula de titre cellulaire d'au moins 5e9 cellules BFCP candidates par gramme, ce qui équivaut à une dose hectare d'environ de 1e13 à 5e13 via 200 kg d'EO/EOM, ou selon les besoins de la culture.
En ce qui concerne la bactérisation des granules EO/EOM postconstitution, et étant donné la petitesse recherchée de particules d'inoculum et la rugosité des granules d'EO/EOM, l'adhérence de l'inoculum est assurée sans avoir à ajouter de l'eau ou un quelconque liant, bien que ceux-ci peuvent s'avérer utiles en certaines circonstances; cette adhésion spontanée, le cas échéant, a l'avantage de minimiser les réactions physico-chimiques bactéricides à proximité des granules. Enfin, les EO/EOM sont avantageusement granulés, soit sous forme de bouchons cylindriques, soit sous forme sphérique, conditionnement moins commun mais plus avantageux (cf. EP 1 174 404 A2) En ce qui concerne l'incorporation des BFCP par mise en contact avec le prémélange au cours du procédé de fabrication desdits EO/EOM, il est avantageux que ce procédé ne comporte pas d'étapes bactéricides, notamment 3o par traitements physico-chimiques et/ou thermiques tels que la consolidation par cuisson à température élevée pendant des périodes de temps prolongées.
Selon les divers modes de réalisation décrits aux tableaux 1 et 2, il est avantageux d'inclure un liant, préférentiellement organique, tel que la mélasse et/ou la vinasse de betterave à hauteur de 5 à 8% (base massique). En sus de permettre une meilleure consolidation du granule, ce type de liant peut servir de substrat carboné aux cellules BFCP. Selon un mode de réalisation, les granules peuvent être séchés graduellement à une température relativement basse, comme par exemple la température ambiante d'une pièce. D'un point de vue bio-industriel cependant, il est parfois avantageux d'utiliser une température de séchage plus élevée afin de réduire le temps nécessaire pour cette to consolidation. Cette approche est aussi compatible avec la présente invention étant donné la rusticité des souches BFCP (AZM) isolées selon FR 2 833 016.
Donc, l'incorporation des BFCP peut être effectuée, soit avant, soit après la formation des granules. Si le procédé de fabrication comporte une étape potentiellement bactéricide, il est avantageux d'incorporer les BFCP après la formation des granules consolidées. Pour ce faire, il est avantageux de moduler la porosité des granules et la granulométrie de la poudre inoculante de façon à permettre d'incruster ledit inoculant dans les granules une fois ceux-ci produites. Si le procédé de fabrication ne comporte pas une étape potentiellement ou effectivement bactéricide, il est avantageux d'incorporer la poudre inoculante produite par FFES directement aux prémélanges.
Par ailleurs, la présente invention concerne également un conditionnement des formulations de bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) telles qu'obtenues avant le mélange aux engrais, en phase aqueuse comprenant: (a) une formulation de BFCP produites et formulées à l'état solide contenues dans un premier contenant, (b) une phase aqueuse dans un second contenant, le premier et le second contenant, étant arrangés de telle façon que les micro- organismes contenus dans ladite formulation sont en suspension dans la 30 phase aqueuse.
De préférence: - ledit conditionnement est caractérisé en ce que la formulation de BFCP à l'état solide est non miscible à l'eau.
- ledit conditionnement est caractérisé en ce que la formulation de BFCP est inorganique ou organique.
s - ledit conditionnement est caractérisé en ce que la formulation contient des fines particules de sols, ou leurs analogues.
- ledit conditionnement est caractérisé en ce que le second contenant comprend un volume suffisant pour permettre ladite suspension des micro-organismes, avantageusement de 1, 5 à 10 L. o - ledit conditionnement est caractérisé en ce que le second contenant est un sachet infusable à l'intérieur du premier contenant 1 fermé et intégral.
- ledit conditionnement est caractérisé en ce que le second contenant fermé est constitué d'une membrane poreuse adéquate renfermant ladite formulation microbienne non miscible à l'eau.
- ledit conditionnement est caractérisé en ce que le premier contenant est non fermé et vissé sur sa partie inférieure au second contenant, contenant ladite formulation microbienne non miscible à l'eau.
- ledit conditionnement est caractérisé en ce que le premier contenant contient dans sa partie inférieure une grille permettant de soutenir une membrane 20 poreuse.
- ledit conditionnement est tel que le premier contenant contient un orifice permettant d'y ajuster des moyens de pulvérisation de la suspension.
Mode préféré de réalisation et exemples d'applications A partir de petits échantillons de deux sols (Tableau 1), ont été isolées, selon Claude (2001), des cultures pures de souches candidates AZM , c'est-à- dire diazotrophes et capables de solubiliser des composés phosphatés récalcitrants minéraux, i.e. a priori et autrement peu solubles dans l'eau. Il a fallu transférer des aliquotes des cultures mères ainsi obtenues vers des milieux JM (sans azote; Kumar et Narula 1999). La dominance numérique de ces cellules AZM sera assurée par des cultures liquides JM de Rang III. Les milieux JM contiennent comme seule source de phosphate des phosphates di- et tricalcique et sous la forme d'hydroxyapatite, ou HA . Des colonies seront obtenues par étalement d'aliquotes des cultures de Rang III sur milieux gélosés JM et PK (avec N; Kumar et Narula 1999) contenant eux aussi des phosphates di- et tricalcique insolubles. La formation d'halos translucides autour de certaines colonies indiquera la dissolution de ces composés phosphatés préalablement insolubles.
Afin d'évaluer le pouvoir solubilisant des isolats AZM, on a déterminé les pH des milieux JM après sept jours de culture pour les cultures de rangs (R) I, Il et III; plus le pH est faible, plus, en principe, le pouvoir solubilisant des isolats o AZM est grand (Kim et al. 1997; Kim et al. 2003). Pour des raisons d'ordre pratique, n'ont été retenues que douze colonies, six par type de sol, sur la base de leurs index de solubilisation (IS; Kumar et Narula 1999) ; ces colonies serviront à la production de biomasses AZM en milieu de culture No.1 (Institut Pasteur, Paris) de titres cellulaires AZM d'environ 1e9 par mL.
Chacun des 12 isolats (6 par sol) ont été évalués individuellement par rapport à des (12) témoins appariés non bactérisés (t) ; chaque comparaison est répétée trois fois. La production de matière sèche des parties aériennes, ou MSPA (Hilali et al. 2001; Gachon 1988; Sardi et Csatho 2002) servira d'indice de l'activité in situ de ces isolats AZM candidats.
Les douze isolats seront essayés en sols A et S reconstitués (170 g / pot) et ensemencés avec du mil (Phleum pratense L.). Des résidus de culture sont utilisés comme expédients pour les AZM (1% p/p) ; les résidus de culture ainsi bactérisés contiennent 5E5 cellules AZM par gramme, soit approximativement l'équivalent de la dose hectare rapportée par Claude et Fillion (2004) pour la bactérisation in situ de résidus de culture en situations agronomiques. Les pots, 72 en tout, ont été fertilisés avec une solution nutritive (100 ml/pot) dépourvue d'azote et de phosphore, le seul phosphore exogène apporté par incorporation solide étant l'équivalent de 60 kg de P par ha sous forme d'hydroxyapatite (HA). L'équivalent de 75 unités d'azote (nitrate d'ammonium) par hectare est apporté 28 jours après semis, soit 10 à 12 jours avant la première coupe (Cl). Afin d'évaluer l'effet de l'HA en soi et/ou des résidus de culture, ont été inclus deux témoins; un sol reconstitué sans HA ni résidus de culture, et un sol reconstitué avec l'HA les témoins avec HA et résidus de culture étant appariés à chacun des pots bactérisés à l'aide de l'un des 12 AZM candidates.
Selon la capacité à favoriser la production de la MSPA, il est possible d'éliminer les quelques souches AZM candidates les moins prometteuses. Les AZM candidates ainsi retenues serviront à amorcer un procédé de fermentation et formulation à l'état solide, ou FFES, et à produire ainsi un inocula pour la bactérisation des biosolides précurseurs d'EO/EOM. Le titre cellulaire l'inocula solide ainsi produit peut atteindre avantageusement 5E9 AZM par gramme.
o Chaque AZM candidate retenue sera produite de la sorte, le consortia final étant constitué à part égale de chacune d'entre elles. L'évaluation des 12 isolats AZM (T) se fait à l'aide de 12 témoins (t) non bactérisés appariés, chaque unité expérimentale ainsi constituée étant répétée trois fois. Les rapports T/t pour chaque isolat serviront de critères d'évaluation de l'efficacité in situ des AZM candidates. Ces souches ont par la suite été produites et formulées selon le procédé de fermentation et de formulation à l'état solide selon la présente invention.
Tableau 1: Caractérisation physico-chimique des séries de sols Batiscan (podzol sableux sol S) et Le Bras (gleysol argileux sol A) d'où proviennent les deux sols; ces deux sols sont aussi utilisés pour les exemples d'application 3 et 4.
Caractéristique sol A sol S Série LeBras Batiscan Classification Gleysol Podzol Loam sableux Texture Limon argileux Deschambault, Localité St. Lambert, Qc Qc % Sable 17 56 Limon 63 34 % d'Argile 20 10 5,87 5,95 2, 61 3,26 11,6 14,1 45,4 76,4 45,1 154 898 712 80,9 37,5 972 1588 169 78 7, 5 15 4,68 4,81 62 31 o Afin de mieux assurer la réalisation de l'invention, il est avantageux de bactériser des EO/EOM contenant au minimum et approximativement 20% environ de carbone, soit environ 45 à 50% de matière organique. Cette teneur minimale approximative évite une trop grande réactivité physico-chimique des granules au contact du sol, réactivité contraire à la survie immédiate des BFCP, tout en procurant à celles-ci un maximum de substrat carboné en sus de celui exsudé par les racines.
^ Application en bandes à proximité des semences en tant qu'engrais de io démarrage: les EO/EOM doivent être appliqués à proximité des semences à l'aide d'un semoir combiné en tant qu'engrais de démarrage (Craaq 2003). Cette situation est souvent le fait des semis de printemps de grandes cultures, notamment celles du maïs et de certaines céréales de printemps (CPVQ 1988). Heureusement, ces situations sont aussi généralement is caractérisées par l'absence de résidus de cultures au sol, ou en surface des sols, au moment (printemps) du semis et donc du placement en bandes des engrais de démarrage.
^ Sols dépourvus de grandes quantités de résidus de culture au moment des semis: la présence d'une surabondance de résidus de culture, soit plus de pH eau É M.O.
CEC
mg/kg P mg/kg K mg/kg Ca mg/kg Mg mg/kg Al mg/kg Fe VEC (%P/AI) É P/AI É (P/AI) / VEC trois, voire 5 mg par hectare au moment des semis, favorisera l'action strictement organo-minérale des EO/EOM bactérisés au détriment de la mise en évidence de l'efficacité relative des BFCP. Plus exactement, c'est le rapport C/N relativement faible (environ 30) de la composante organique des EO/EOM, par rapport à celui des résidus de culture (environ 100), qui permettra à cette matière organique d'amorcer une certaine minéralisation des ces résidus. Il est donc avantageux d'appliquer conjointement les BFCP et les EO/EOM dans les situations où les résidus de culture au sol sont peu ou pas présents aux semis.
lo ^ Dans le cas de BFCP destinées à l'amélioration de la nutrition phosphatée des cultures, il est avantageux que la spéciation dominante des composés phosphatés les plus présents soit en accord avec la nature du pouvoir MPS des BFCP concernées. Plus particulièrement, les sols plutôt riches, voire saturés par des composés phosphatés alumino- ferriques, des podzols par exemple, doivent recevoir des BFCP isolées en fonction de leurs pouvoirs MPS dirigés vers ce type de composés. Alternativement, les sols plutôt riches, voire saturés par des composés phosphatés calcio-magnésiques, doivent plutôt recevoir des BFCP isolées en fonction de leurs pouvoir MPS dirigés vers des phosphates calciques, comme par exemple des hydroxyapatites.
L'utilité de l'invention ne se limite pas qu'à la bactérisation des EOM puisque les EO eux aussi peuvent être, en principe, appliqués en bandes à proximité des semences là et où l'application d'EO/EOM ne serait pas possible, au moment des semis de cultures céréalières d'hiver en France par exemple.
Bien que la pratique ne soit pas courante, elle pourrait le devenir grâce aux avantages de l'invention. Dans les faits donc, et pour faciliter la description de la présente invention, le concept d'EO/EOM n'exclut pas ici celui d'EO.
Par rapport à une fermentation à l'état solide plus conventionnelle, i.e. sans l'ajout de fines particules de sols capables d'interagir favorablement avec des souches bactériennes d'origine tellurique et particulièrement bien adaptées à la vie dans les sols, nous pouvons donc augmenter considérablement le titre cellulaire de ces préparations (Figures 2 et 3). Puisque ces préparations sont plutôt sèches (i.e. 15% d'humidité), elles peuvent être considérées comme formulées à l'état solide et peuvent servir, entre autres, à la bactérisation d'EO/EOM, voire de leurs prémélanges en cours d'extrusion et de consolidation. Si ce n'était cette augmentation du titre cellulaire, les coûts normalement associés à la préparation d'un tel inoculum composé de souches bactériennes telluriques rustiques et généralement oligotrophes seraient prohibitifs et la bactérisation d'EO/EOM serait trop onéreuse.
EXEMPLES
Exemple 1: Effet de l'enduit de fines particules de sols sur la densité cellulaire azotobactérienne d'un mélange de résidus de culture (blé) et de particules fines de sol (70 microns) sur l'accumulation de l'azote ammoniacal et des biomasses azotobactériennes dans le temps.
Dans le cadre d'une FFES selon la présente invention, nous avons déterminé la densité cellulaire azotobactérienne des souches AZM avec et sans la présence de fines particules de sol (loam argileux gleysolique). La présence de particules fines de sol (Figure 2) permet effectivement de centupler la densité cellulaire azotobactérienne. Seules les souches azotobactériennes AZM isolées selon FR 2 833 016 (Claude 2001), voire, dans une moindre mesure, avec les souches azotobactériennes témoins isolées selon FR 2 833 016, sont capables d'interagir favorablement de la sorte avec lesdites fines particules de sol et atteindre un titre cellulaire important; le titre cellulaire obtenu avec une souche azotobactérienne témoin (Azotobacter. chroococcum no. 76.116, Collection de l'Institut Pasteur, Paris) est lui, nettement inférieur.
Exemple 2: Évolution des densités cellulaires au sein des microcosmes contentant les résidus de culture bactérisés et enduits de particules fines de sols selon l'invention.
L'essentiel du protocole utilisé pour l'Exemple 1 a été repris mais uniquement avec les microcosmes contenant les fines particules de sols afin de mieux démontrer la cinétique d'accumulation des différentes biomasses bactériennes selon leur origine et le type de protocole d'isolement utilisé.
Comme le montre la Figure 3, dès le 7e jour d'incubation, seul les FFES contenant les fines particules de sols inoculés avec les biomasses azotobactériennes AZM isolées selon FR 2 833 016 (Claude 2001) contiennent plus de 1e8 cellules azotobactériennes AZM par gramme de préparation. Cela démontre clairement la possibilité de produire et de conditionner simultanément des inocula azotobactériens, et cela si et seulement si, les biomasses bactériennes concernées sont particulièrement bien adaptées à la vie dans les to sols et donc d'autant plus capables d'interagir avec ces fines particules de sols, ce qui n'est pas le cas par exemple des biomasses azotobactériennes A. chroococcum 76.116 de l'Institut Pasteur, voire des autres biomasses témoins produites selon FR 2 833 016. Dans le cas des souches azotobactériennes candidates isolées selon FR 2 833 016, la densité cellulaire est passée de 1e6 à 1s 5e9 après 21 jours d'incubation; la souche témoin sensu FR 2 833 016 a été, tel que prévu, plus prolifique que l'Azotobacter 76.116, sans pour autant atteindre les titres cellulaires atteints avec AZM.
Tableau 2: Caractérisation physico-chimique des 9 prémélanges biosolides (BS) / MAP / AZM, y compris un calcul de contribution éventuelle du MAP à l'osmolarité (stress osmotique; N-MAP/N-Total et P- MAP/P-Total).
Origine du Map M %N %P %K %M P/N PIK %NI %P I N % P biosolide Map org. MAP MAP MAP / MAP / N p total total GSI - SLPt 0.0 0.00 3.70 3.90 0. 52 64 1.05 7.50 37 20 0 0 GSI - SLPe 0.0 0.00 3.40 3.80 0.48 54 1.12 7.92 34 19 0 0 Shoc BM S.0251 0.0 0.00 1.00 2.08 1.60 81 2.08 1.31 10 10 0 0 Shoc BM s.0281 0.0 0.00 1.27 1.49 1.27 73 1.17 1.18 13 7 0 0 GSI - SLPt 4. 0 0.28 3.95 4.55 0.50 61 1.15 9.11 40 23 6 14 GSI - SLPe 4.0 0.28 3.66 4. 45 0.46 52 1.21 9.66 37 22 7 15 Shoc BM S.0251 4.0 0.28 1.36 2.80 1.53 78 2.06 1.83 14 14 27 26 Shoc BM s.0281 4.0 0.28 1.62 2.23 1.22 70 1.38 1. 84 16 11 22 33 GSI - SLPt 7.7 0.58 4.18 5.14 0.48 59 1.23 10.70 42 26 12 24 GSI - SLPe 7.7 0.58 3.91 5.05 0.44 50 1.29 11.39 39 25 13 25 Shoc BM 7. 7 0.58 1.69 3.46 1.47 75 2.05 2.35 17 17 41 40 S.0311 Shoc BM 7.7 0.58 1. 94 2.92 1.17 68 1.50 2.49 19 15 35 49 S.0341 GSI - SLPt 14.3 1.26 4.60 6. 20 0.45 55 1.35 13.91 46 31 20 37 GSI - SLPe 14.3 1.26 4.34 6.11 0.41 46 1. 41 14.86 43 31 22 38 â, Shoc BM 14.3 1.26 2.29 4.64 1.37 69 2.03 3.40 23 23 56 55 S.0311 Shoc BM 14.3 1.26 2.52 4.14 1.09 63 1.64 3.81 25 21 50 64 S.0341 GSI - SLPt 25.0 2.88 5.28 7.93 0.39 48 1.50 20.32 53 40 30 51 GSI -SLPe 25.0 2.88 5.05 7.85 0.36 41 1.55 21.81 51 39 33 52 Shoc BM 25.0 2. 88 3.25 6.56 1.20 61 2.02 5.49 33 33 69 68 S.0251 Shoc BM s.0281 25.0 2. 88 3.45 6.12 0.95 55 1.77 6.44 35 31 63 76 Tableau 3: Caractérisation physico-chimique des six préparations granulaires faisant office d'EOMI prototypes selon leurs teneurs en matières organiques, matières sèches, liant organique et en éléments nutritifs N, P et K. La teneur relative du P et du K provenant directement du MAP en guise d'indice osmolaire (stress osmotique) est également indiquée.
Essai 1 Essai 2 Essai 3 Essai 4 Essai 5 Essai 6 70 70 70 70 70 Shoc Shoc Shoc GSI GSI GSI 25.1 28.1 28.1 écroce tourbe tourbe (t) (e) (t) 81 73 73 64 54 54 5 8 8 8 12 25 25 25 25 30 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 50 50 50 50 50 100 100 100 100 100 240 250 253 253 253 262 137.5 137. 5 137.5 137.5 137.5 120.0 112.5 115.5 115.5 115.5 124.5 29.2 28.0 27.7 27. 7 27.7 26.7 2.1 2.0 3.2 3.2 3.2 4.6 10.4 10.0 9.9 9.9 9.9 11.5 8.3 5.0 4. 9 4.9 4.9 4.8 33.0 26.4 26.7 24.2 21.5 21.5 50.0 45.0 45.7 45.7 45.7 47. 5 58.3 62.2 60.6 60.6 60.6 56.2 4.2 4.4 6.9 6.9 6.9 9.6 20.8 22.2 21.6 21. 6 21.6 24.1 g BS type de BS % MO du BS g inocula BFCP g MAP mlH2O ml liant (50% eau) ml liant (25% eau) MO du liant sec Poids (g) total ml H2O total g MS total É BS É FFES É MAP 0/0 Liant É MO 0/0 MS É BS/MS É FFES/MS É MAP/MS % Liant/MS 16.7 11.1 10.8 10.8 10.8 10.0 cYo MO/MS 66.0 58.8 58.5 53.1 47.0 45.2 dont % de BS 72 77 76 73 70 67 N dans BS/MS 0. 0100 0.0127 0.0127 0.0370 0.0340 0.0340 P dans BS/MS 0.0208 0.0149 0.0149 0.0390 0. 0380 0.0380 K dans BS/MS 0.0160 0.0127 0.0127 0.0052 0.0048 0. 0048 N 2.67 3.01 2.93 4.41 4.23 4.32 % P 5.38 5.37 5.23 6.69 6.63 6.96 K 0.93 0.79 0. 77 0.32 0.29 0.27 N / MAP 26.7 30.1 29.3 44.1 42.3 43.2 P / MAP 26.9 26.9 26.2 33.5 33.2 34.8 N-MAP / N 78.1 73.8 73.8 49.1 51.2 55.8 P-MAP / P 77. 4 82.7 82.7 64.7 65.3 69.3 gMO / gN-MAP 31.68 26.44 27.04 24.52 21.72 18. 77 gMO / gP-MAP 15.84 13.22 13.52 12.26 10.86 9.38 gMO / gN-total 24.75 19.50 19.95 12.04 11.13 10.46 gMO / gP-total 12.26 10.94 11.18 7.93 7.09 6.50 Exemple 3: Résistance et survie des cellules BFCP de type AZM sélectionnées selon le protocole d'isolement décrit dans FR 2 833 016 et soumises à des stress osmotiques attribuables à de fortes doses de MAP entrant dans la composition desdits EOMI: Un troisième exemple d'application a permis de mettre en évidence l'extraordinaire résistance des souches AZM au stress osmotique provoqué par des doses relativement élevées de MAP dans la composition des EOMI. Pour ce faire, des prémélanges de divers types de biosolides et de diverses o doses de MAP ont été incubés; certaines caractéristiques physico-chimiques de ces prémélanges sont présentées au Tableau 2. La rusticité des cellules AZM issues de FR 2 833 016 (Claude 2001) peuvent être avantageusement valorisées au cours de la seconde mise en contact comportant une forte concentration de sels minéraux fertilisants, soit ici de l'ordre de 25% de MAP.
La présence de ces sels est utile, voire nécessaire étant donné la faible teneur en sels minéraux fertilisants des EOM par rapport à celle du MAP. Néanmoins, la teneur en sels minéraux fertilisants des éventuels EOMI sera nécessairement et appréciablement moindre que celle des leurs homologues conventionnels dépourvus de matières organiques. Cet appauvrissement, loin de constituer un désavantage, représente un avantage agroenvironnemental en ce sens qu'il permet de réduire la dose- hectare de phosphore apportée au démarrage; ce sont les BFCP, avantageusement de type AZM, qui devront compenser pour ce bénéfique déficit en phosphore.
On a évalué la capacité qu'ont les cellules AZM isolées selon FR 2 833 016 à résister à des pressions osmotiques (osmolaires) provoquées par des concentration de MAP allant jusqu'à 3 M MAP, soit le fait d'une concentration d'environ 25% de MAP sur une base massique (Tableaux 2 et 3) . Ces concentrations sont plusieurs fois supérieures à celles présentes dans la solution du sol et donc a priori et en principe bactéricides si ce n'est de la rusticité inhérente des AZM isolées selon FR 2 833 016. Pour mettre en évidence cette plus grande rusticité, des souches témoins, dites azm, diazotrophes et MPS isolées conventionnellement des sols cibles (Tableau 1), ont été utilisées. L'obtention de ce type de souches témoins a été préalablement décrite dans FR 2 833 016, et reprise ci- dessus dans le cadre de la présente demande de brevet. On a introduit 1e8 g des souches AZM et AZM dans deux séries de mélanges biosolides / MAP plus ou moins enrichis en MAP (Tableaux 2 et 3) et préalablement stérilisés par autoclavage; le titre cellulaire de ces milieux a été par la suite déterminé sur milieux PK et JM (Kumar et Narula 1999; Tableau 3). Ces deux souches ont été introduites dans les mêmes mélanges mais cette fois-ci non stérilisés, pour évaluer leurs capacités respectives à dominer l'ensemble de la flore microbienne présente (Tableau 4).
Tableau 4: Titre cellulaire (moyenne pour les neuf (9) BS essayés) des cellules témoins azm et des cellules rustiques AZM selon la concentration en sel mono-ammoniacal de phosphore (MAP) des pré-mélanges biosolides / MAP / BFCP (AZM, azm). L'indice iMPS, ou dt28-3 , est évalué selon la méthode analytique innovante de l'invention.
Concentration osmolarité cellules x e9 / g AZM/azm iMPS (dt28-3) MAP (% p/p) MAP (osM) azm AZM 0 0 10 10 1 -0.300 4 0.26 4 9 2 -0.175 7.7 0.58 1 8 8 -0.050 14.3 1.26 0.1 5 50 0.120 2.8 0.033 2 61 0.070 II est important de noter qu'il est impossible à ce jour de discerner avec certitude entre ces deux souches, ou encore entre elles et les autres Io BFCP MPS du sol, à l'aide d'outils biomoléculaires et génomiques puisque ces biomasses bactériennes sont apparentées, hormis leur rusticité. En effet, et hormis leurs actions in situ sur la croissance des plantes, les souches édaphiquement compétentes issues de FR 2 833 016 sont difficilement repérables et/ou distinguables des souches apparentées qui le sont moins.
Le stress osmotique provoqué par la MAP s'avère ici utile en ce sens qu'il permet de mettre en évidence cette plus grande compétence. Dans les faits, la pression osmotique assure la dominance des souches les plus rustiques, et plus particulièrement ici les AZM, réintroduites dans le sol selon la présente invention. Cette dominance peut être illustrée à l'aide d'une méthode analytique mise au point dans le cadre de la présente invention. Il s'agit de confronter les souches introduites à de multiples stress et de faire de la diazotrophie et du caractère MPS de ces souches des traits rapporteurs pour la rusticité supposée de celles-ci. Les inventeurs ont mis au point une méthode analytique permettant de s'assurer de la dominance effective des souches AZM, les plus rustiques selon FR 2 833 016 (Claude 2001), aux dépens de celles qui le sont moins. Cette méthode est ainsi avantageuse pour l'assurance et le contrôle de la qualité (AQCQ) et cela sans avoir à dépendre d'une caractérisation génétique et/ou biomoléculaire fine de la compétence édaphique. Les inventeurs ont donc développé en ce sens la méthode analytique suivante, dite indice MPS ou iMPS, ou encore dt28-3 ; É Des aliquotes d'une dilution du prémélange en cours d'incubation est placé dans un milieuliquide de type JM (Kumar et Narula 1999) dépourvu d'azote et de phosphore soluble; la seule source de phosphore étant o l'hydroxyapatie (HA), composé phosphaté récalcitrant et insoluble si ce n'était de l'action MPS des souches AZM et azm. Les aliquotes sont diluées de la sorte aux le en', 1'7 ièm et 1e9 ièm et les tubes JM incubés pendant 28 jours à température ambiante (20-22 degrés C). La densité optique (DO) des milieux JM est déterminée après 3 et 28 jours d'incubation, la différence entre les deux observations est révélatrice de l'activité MPS attribuable aux souches AZM ou azm. En principe, si l'aliquote n'est constitué que des souches diazotrophes et MPS, la différence t28-t3 sera grande; la présence de souches contaminantes non-diazotrophes et/ou MPS réduira la taille de cette différence. Donc, et étant donné la supposée rusticité des souches AZM issues de FR 2 833 016 en comparaison aux cellules azm témoins, les aliquotes provenant des prémélanges à forte teneur de MAP devraient contenir une plus forte proportion d'AZM, les autres constituants de la flore bactérienne, y compris les azm inoculées conjointement aux AZM, ayant été éliminés par une pression osmotique bactéricide; la différence t28-3 sera donc plutôt grande si et seulement si les AZM (MPS ici) ont effectivement résisté au stress osmotique. Si la teneur en MAP des prémélanges est réduite, la sélection en faveur des AZM et aux dépens des autres cellules bactériennes moins rustiques, et pour la plupart non diazotrophes et/ou MPS, sera moins forte et le développement de la densité optique de t3 à t28 sera d'autant moins prononcé. En ce sens, le MAP induit un stress sélectif en faveur des souches BFCP (AZM) rustiques isolées selon FR 2 833 016, tandis que le milieu JM favorise l'expression du caractère MPS de ces souches diazotrophes. Le caractère MPS, et accessoirement le développement de la DO de 3 à 28 jours post-inoculation des milieux JM, est donc ici un trait rapporteur de la rusticité des AZM.
En d'autres termes, la dissolution du phosphore tel que détecté par la clarification initiale des milieux JM, agit ici comme un trait rapporteur pour les cellules capables de diazotrophie, diazotrophie qui est elle, par définition des BFCP-AZM, associée à la rusticité supposée de ces cellules. Si, en réponse au stress osmotique, les cellules non rustiques sont éliminées, seules les cellules (AZM) rustiques pourront être soumises à une carence d'azote et de phosphore caractéristique des milieux JM, et contribuer à densifier (i.e. augmenter la densité apparente) de ces milieux. Pour vérifier que ce sont bien les cellules les plus rustiques (AZM) réintroduites par inoculation qui résistent, et non les autres types de cellules, en principe mois rustiques, voire les cellules témoins (azm), elles aussi réintroduites par inoculation, il s'agit simplement d'inclure des témoins non inoculés et des témoins inoculés avec des cellules témoins tels que définis dans le brevet FR 2 833 016 (Claude 2001). Dans la mesure où les témoins non inoculés et inoculés (azm) ne provoquent pas d'augmentation sensible de la densité apparente des milieux JM en fonction de l'augmentation du stress osmotique en vigueur dans les prémélanges avec MAP, la densification des milieux JM associés aux prémélanges inoculés à l'aide des BFCP supposément rustiques ne peut être attribuable qu'à la résistance desdites cellules audit stress osmotique. L'augmentation de la densité optique (la densification) des milieux JM, voire ici de l'iMPS tel que défini ci-dessus, est donc nécessairement une démonstration positive de la rusticité des souches candidates (AZM) introduites par inoculation dans les prémélanges biosolides / MAP, précurseurs éventuels des EOMI. Mieux, cette méthode d'analyse permet donc aussi d'évaluer, non seulement différentes souches candidates pour leurs degrés de rusticité, mais aussi différents substrats matriciels pour leurs degrés de bactéricidité (voir Tableux 5 et 6, et Figure 4). Tel que démontré dans le cadre de la présente invention, cette méthode d'analyse est particulièrement propice et utile pour le criblage de souches candidates et de biosolides prototypes pouvant servir de précurseurs à la s fabrication d'EOMI. Cette méthode est particulièrement utile pour l'évaluation des résistances à divers stress dont les mécanismes génomiques et métaboliques sont (nécessairement) complexes et donc peu ou pas élucidés (élucidables) et pour lesquels, donc, aucune méthode biomoléculaire, voire bioinformatique, n'a été développée à ce jour.
Tableau 5: Estimation de la dominance AZM selon l'indice dt28-3 (ou iMPS) selon les divers types de biosolides (BS) évalués et la concentration en MAP des prémélanges biosolides / MAP / BFCP (AZM, azm) ; ces données sont rapportées graphiquement à la Figure 4.
Biosolide (BS) 0% MAP 4% MAP 8% MAP 15% MAP 25% MAP iMPS (dt28-3) Envirogain (BS 1) Lisox (BS 2) Lisox C (BS 3) Poudrette (BS 4) GSI Centri (BS 5) -0.429 -0.161 -0.127 0.052 -0.015 GSI - SLPt (BS 6) -0.141 0.056 -0.047 0.189 0.315 GSI - SLPe (BS 7) -0.388 -0.096 -0.151 0.122 0. 139 Shoc 25.1 (BS 8) -0.326 -0.105 -0.092 0.063 0.155 Shoc 28.1 (BS 9) -0. 445 -0.256 -0.225 0.091 0.018 Moyenne -0.346 -0.135 -0.128 0.103 0.122 Cette méthode analytique a aussi l'avantage de mettre en évidence l'effet des divers biosolides sur la sélection à l'avantage des AZM (rustiques) 20 et aux dépens des azm (non rustiques) favorisant ainsi une dominance des AZM dans les mélanges biosolides / MAP et éventuellement aussi à proximité des granules EOMI in situ. Selon notre analyse, l'indice iMPS (ou dt28-3) croît régulièrement en fonction du stress osmotique conséquent à l'augmentation de la teneur en sels provenant directement du MAP (Tableaux 5 et 6). Cette augmentation de l'iMPS est d'autant plus détectable que la teneur en matière organique (MO) des biosolides est faible (cf. Tableaux 2 et 3) ; la faible teneur en MO laissant libre cours aux sels MAP d'agir sur la survie de cellules non rustiques à l'avantage des AZM qui le sont. Selon cette analyse, rapportée à la Figure 4, il est possible de distinguer clairement entre les biosolides plutôt faibles en MO, i.e. ici les biosolides GSI (cf. BS 5, 6 et 7), et ceux qui sont plutôt riches en MO, i.e. to ici les biosolides dit Shoc (cf. BS 9et 8). Cette mesure indirecte mais appropriée de la bactéricidité des mélanges biosolides / MAP sert à influencer intelligemment le choix des biosolides à utiliser pour la constitution éventuelle des EOMI prototypes.
ts Tableau 6: Titres cellulaires AZM-azm et indices de dominance AZM iMPS, ou dt28-3 , pour diverses préparations granulaires d'EOMI selon leur teneur en MAP et leur concentration en N et P par rapport à la celle du MAP; deux modes de séchage et consolidation des granules ont été essayés.
iMPS (dt28-3) Préparation (21C - 56h) % MAP %P / MAP azm AZM AZM/azm dt28-t3 BS 8 (Shoc 25.1) 20.8 27 0.1 20 200 0.155 BS 9 (Shoc 28.1) 21.2 27 0.08 50 625 0.018 BS 9 (Shoc 28.1) 21.6 26 0.06 40 667 0.018 BS 7 (GSI SLP écorce) 21.6 34 0.04 44 1100 0.315 BS 6 (GSI SLP tourbe) 21.6 33 0.04 43 1075 0.139 BS 6 (GSI SLP tourbe) 24.1 35 0.05 45 900 0.139 Préparation (60C - 1h) % MAP %P / MAP iMPS (dt28-3) AZM/azm dt28-t3 azm AZM BS 8 (Shoc 25.1) 20.8 27 0.07 19 271 0.210 BS 9 (Shoc 28.1) 21.2 27 0. 05 45 900 0.026 BS 9 (Shoc 28.1) 21.6 26 0.05 39 780 0.021 BS 7 (GSI SLP écorce) 21.6 34 0.03 38 1267 0.363 BS 6 (GSI SLP tourbe) 21.6 33 0.03 40 1333 0.173 BS 6 (GSI SLP tourbe) 24.1 35 0.04 39 975 0.151 Dans un premier temps, on a évalué une gamme de mélanges biosolides / MAP / BFCP (ici des AZM ou des azm; Tableau 5) pour leur degré de bactéricidité selon l'indice dt28-3 (ou iMPS). Tel qu'attendu, le titre cellulaire est inversement proportionnel à la concentration en MAP. Mieux, les titres cellulaires AZM résistent beaucoup mieux à ces stress osmolaires que les titres cellulaires azm (Tableaux 4 et 5). A forte teneur en MAP, les titres cellulaires AZM dépassent largement ceux des cellules azm, par un facteur de plus de 50, les azm étant vraisemblablement moins résistantes à ce type de stress. De plus, le rapport entre les titres cellulaires pour les io cellules AZM et azm est en parfait accord avec la variation de la densité optique des milieux JM tels que déterminé selon l'indice iMPS (dt28-3) ; cette mesure relative de la dominance in situ des souches de type AZM issues de FR 2 833 016 reflète donc la rusticité inhérente à ces cellules expressément sélectionnées pour leurs compétence édaphique et leur adaptation à la vie dans les sols arables, y compris en proximité de granules d'EOMI relativement riches en sels MAP. Cette analyse a en outre permis de distinguer entre deux groupes de biosolides (Tableau 5 et Figure 4).
Malgré l'apport de liants organiques et du support organo-minéral nécessaire à la production et la formulation par FFES des AZM, le titre bactérien, et donc la résistance au stress osmotique attribuable à la présence du MAP, a pu être maintenu vraisemblablement du fait de la rusticité relative des AZM par rapport aux azm moins compétentes et adaptées à la vie dans les sols (Tableau 6).
Enfin, on a également évalué, sommairement, l'effet d'une température de séchage plus élevée que la température ambiante sur la survie de granules post-extrusion. La consolidation accélérée de ces granules à l'aide d'une température de séchage de 65 degrés Celsius pendant une période de 90 minutes, soit suffisamment pour assurer la consolidation des granules, n'a pas eu d'effet marqué et/ou contreproductif 3o sur la survie des bactéries de type AZM. Selon les données rapportées au Tableau 6, les cellules AZM, et les azm dans une moindre mesure, résistent à un tel choc thermique. Cette rusticité des AZM est parfaitement en accord avec la présente invention.
Une fois les souches AZM produites économiquement par FFES, et leur rusticité démontrée, notamment en ce qui concerne leur résistance à des stress osmotiques à proximité des granules EOMI, leur utilité agronomique a été démontrée. Pour ce faire, on a re-isolé des souches azotobactériennes de type AZM selon le protocole décrit dans FR 2 833 016 (Claude 2001) et devant servir dans la fabrication d'EOMI (cf. Exemples 1, 2 et 3). Des homologues EOM non bactérisés de ces EOMI (des EOM) ont été également o fabriqués afin de démontrer clairement l'effet AZM sur l'efficacité pondérale relative des EOMI. Pour fin d'expérimentation, et ici à titre d'exemple non limitatif, on a la préparation granulaire BS6 contenant 24,1% MAP (cf. Essais 6 au Tableau 2) ; la bactéricidité de cette préparation est rapportée au Tableau 5. Pour produire les EOMI, on a donc incorporé sur une base massique 9,6% de l'inocula AZM produit selon notre procédé FFES. Pour la constitution des témoins EOM non bactérisés, on a incorporé, sur une base massique, 9,6% du substrat et co- formulant stérile sans les BFCP-AZM. Cet apport d'EOMI permet d'expédier au sol, à proximité des graines de maïs, l'équivalent de 1e13 cellules AZM par hectare. La granulation des prémélanges peut-être réalisée par extrusion selon un procédé industriel reconnu. En guise de témoin conventionnel, ont été utilisés des sels de MAP (11-52-0) comme engrais minéral. Un témoin sans phosphore a aussi été utilisé. Ces EOMI ont été testés, ainsi que leurs témoins en serre (Tableaux 7 et 8) et aux champs (Tableaux 9 et 10).
Le choix des sols et des sites expérimentaux a fait l'objet d'une attention particulière. En sol relativement riche en P, le MAP en tant que témoin ne sera pas efficace, et donc la relative inefficacité des EOM non bactérisés ne peut être inférée; une éventuelle efficacité des EOMI ne pourra être attribuée qu'aux BFCP, ce qui est bien, mais n'est pas inventif en soi et/ou l'objet du présent développement expérimental. En sol relativement plus pauvre en P, l'action du MAP sera au contraire détectable, et, bien que celle de l'EOMI un peu moins qu'en sol riche en P, l'efficacité des EOMI par rapport à celles des EOM sera maintenant plus évidente, voire comparable à celle du MAP. En ce sens, on n'a pas cherché simplement à mettre en évidence l'utilité d'expédier des BFCP de type AZM à proximité des racines, cela n'étant pas en soi inventif, mais bien à le faire à l'aide d'EOMI, améliorant du coup l'efficacité relative d'un technologie existante, les EOM. Il est préférable de s'assurer que l'effet MAP soit détectable. De plus, et d'un point de vue commercial, il est intéressant de démontrer que la bactérisation des EOM est efficace sur sol pauvre en P, voire comparable au MAP utilisé comme engrais de démarrage. Donc, si le risque associé à ce type de o fertilisation innovante en situation où l'utilisation du MAP est impérative, l'utilisation d'un démarreur organo-minéral bactérisé est possible. De plus, l'utilisation de ce nouveau type de démarreur peut contribuer, par voie de sa composante BFCP, à augmenter le potentiel de rendement sur sols riches et phosphore.
Exemple 4: Efficacité des EO/EOM bactérisés par rapport à des EO/EOM non bactérisés.
Dans le cadre de cet essai en serre, ont été utilisés deux grands groupes de sols (Tableau 6) ; (1) des sols podzoliques des hautes terres au Québec, dont les phosphates sont principalement sous forme aluminoferrique (Fe, Al), et (2) des sols gleysoliques de la plaine montréalaise (aussi appelée basses terres du Saint Laurent ), dont les phosphates sont principalement fixés sous forme calcio-magnésique (Ca, Mg) (Tabi et al. 1990). Pour chacun de ces grands groupes, ont été choisis deux niveaux de fertilité en phosphore.
Pour chacun de ces quatre (4) types de sols, on a évalué l'EOMI prototype retenu, son homologue non bactérisé (EOM), et un engrais de démarrage conventionnel (MAP), ainsi qu'une modalité témoin sans engrais de démarrage. Ces quatre (4) modalités ont été répétées quatre fois et ont été disposées en carré latin au sein de pots de deux litres contenant 1,667 kg de sols reconstitués pour fin d'expérimentation en serre. Les engrais ont été disposés dans un premier temps sur 1,000 kg et recouverts d'une couche de 333 g de sol; deux semences de maïs ont été placées au sommet de ces 1,333 kg de sol et recouvertes de 333 g de sol. De cette façon, les engrais sont placés de façon à simuler l'application d'engrais de démarrage en bandes aux champs au moment du semis du maïs. En tout, 64 pots de deux litres ont donc été installés, suivis et récoltés. La plante-test utilisée est le maïs récolté à 30 cm; l'irrigation des plants a été effectuée à l'aide d'une solution nutritive dépourvue de phosphore, mais suffisamment riche pour assurer la pleine croissance de plantules selon les directives du Craaq (2003). Les matières sèches des parties aériennes (MSPA) ont été io déterminées et analysées pour leur teneur en azote (N), phosphore (P), potassium (K), calcium (Ca) et magnésium (Mg).
Pour déterminer si les augmentations de rendements en MSPA, et éventuellement, si nécessaire, des prélèvements en N, P, K, Ca et Mg, attribuables aux EOMI sont significatives, les quatre séries de 16 pots ont été is disposées en carrés latins 4x4. A l'aide d'un protocole d'analyse de variance (Anova) conventionnel adaptée à ce type de dispositif expérimental on a pu effectuer la comparaison des moyennes des quatre modalités selon une technique dite de Newman-Keuls (NK).
Sur les sols dont le degré de saturation en P, i.e. le rapport P/Al, est moyen (i.e. 5,0) l'efficacité du MAP en tant qu'engrais de démarrage est indéniable; celle de l'EOM l'est beaucoup moins (Tableaux 7 et 8), essentiellement en raison de leur moindre teneur en P et, dans une moindre mesure, en N. Cette réduction des teneurs en P, bien que souhaitable d'un point de vue agro-environnemental, est conséquente agronomiquement. La bactérisation de ces mêmes EOM a cependant permis d'atteindre des rendements en MSPA comparables à ceux obtenus avec le MAP (Tableau 7 et 8), et cela tout en réalisant au démarrage de la culture une économie d'environ 26 kg de P2O5 et de 5 kg d'azote par hectare. Ces résultats ont été reproduits sur les deux types de sols. Cela dit, si le degré de saturation des sols est plus appréciable (i.e. P/Al = 7,5), l'efficacité du MAP, et accessoirement celle du témoin EOM non bactérisé, est essentiellement nulle, tandis que l'efficacité de l'EOMI reste détectable; elle est même, relativement au MAP, plus efficace ici que sur sols moins saturés en P. L'action de la composante BFCP-AZM des EOMI est donc indépendante de leurs composantes organo-minérales. En ce sens, elle s'ajoute à celles-ci et procure, en certaines circonstances, une action tripartite organique, minérale s et bactérienne aux EOMI.
Tableau 7: Production de matière sèche des parties aériennes (MSPA) sur un sol podzolique par des plants de maïs cultivés en serre et récoltés lorsqu'ils ont atteint 30 cm de hauteur selon la modalité de démarrage.
Sol podzolique Apports Rendements MSPA au démarrage (maïs 30 cm) Modalité de démarrage N P205 K20 P/Al = 5,0 P/Al = 7,5 (kg / ha) (mg / pot) Témoin sans démarreur 0 0 0 300 c 402 b Avec MAP (11 52 - 0) 9 40 0 425 a 426 b Avec EOM (4,5 - 17 0,5) 3,8 14 0,3 325 bc 412 b Avec EOMI (4,5 17 3,8 14 0,3 400 a 468 ab 0,5) Tableau 8: Production de matière sèche des parties aériennes (MSPA) sur un sol gleysolique par des plants de maïs cultivés en serre et récoltés 15 lorsqu'ils ont atteint 30 cm de hauteur selon la modalité de démarrage.
Sol gleysolique Apports Rendements MSPA au démarrage (maïs 30 cm) Modalité de démarrage N P205 K20 P/Al = 5,0 P/Al = 7,5 (kg / ha) (mg / pot) Témoin sans démarreur 0 0 0 328 c 448 b Avec MAP (11 52 - 0) 9 40 0 450 a 455 b Avec EOM (4,5 - 17 0,5) 3,8 14 0,3 318 b 455 b Avec EOMI (4,5 17 3,8 14 0,3 436 a 492 ab 0,5) Exemple 5: Efficacité des EO/EOM bactérisés par rapport à des EO/EOM non bactérisés.
Le mode opératoire est le même que celui utilisé pour l'Exemple 4. Nous avons utilisé deux grands groupes de sols (Tableau 6) afin de situer deux dispositifs expérimentaux contrastés en terme de texture et de pédologie mais dont les degrés de saturation P (i.e. P/AI) sont comparables. Pour déterminer si les augmentations de rendement en MSPA et des prélèvements en N, P, K, Ca et Mg attribuables aux EOMI sont significatives, nous avons disposé les deux séries de 12 parcelles (i.e. quatre (4) modalités o x 3 répétitions) en blocs Fischer ( randomized complete block design ), 4x3. A l'aide d'un protocole d'analyse de variance (Anova) conventionnel adapté à ce type de dispositif expérimental, nous avons pu effectuer la comparaison des moyennes des quatre modalités selon une technique dite de Newman-Keuls (NK).
1s Tel qu'attendu, et étant donné un degré moyen de saturation en P (i.e. P/Al d'environ 4,8), l'efficacité du MAP sur les deux sites est détectable, tandis que celle des EOM non bactérisés l'est à peine (Tableaux 9 et 10). L'efficacité relative des EOMI est, elle, comparable à celle du MAP sur le site gleysolique de Saint Lambert, et de même mais dans une moindre mesure sur le site podzolique de Deschambeault mais surtout, sensiblement plus grande que celle des EOM non bactérisés. A noter que seul le traitement MAP est complémenté de 20 unités (kg/ha) de nitrate d'ammonium. Ce complément n'est pas ajouté aux traitements EOMI pour des raisons de bactéricidité. Par rapport aux traitements MAP (avec complément de nitrate d'ammonium), l'efficacité pondérale des traitements EOMI est ici donc supérieure.
Tableau 9: Rendements en grain et prélèvements nutritifs (N,P,K,Ca, Mg) du maïs relatifs à un témoin sans démarreur sur un podzol de la série Batiscan (Deschambault, Québec) selon différentes modalité de démarrage P/Al = 4,8.
Tableau 10: Rendements en grain et prélèvement nutritif (N,P,K,Ca, Mg) du maïs relatifs à un témoin sans démarreur sur 5 un podzol de la série Le Bras (Saint Lambert, Québec) selon différentes modalités de démarrage P/AI = 4,7.
Apports au démarrage Rendements du maïs-grain / témoin sans démarreur N P205 K2O grain N P K Ca Mg Modalité de démarrage (kg / ha) (kg / ha) Témoin sans démarreur 0 0 0 (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) Avec MAP (11 52 - 0) 29 40 0 1,10 a 1,10 a 1,10 a 1,10 a 1,10 a 1,10 a Avec EOM (4,5 - 17 0,5) 3,8 14 0,3 1,03 b 1.02 b 1,02 b 1,01 b 1, 02 b 1,01 b Avec EOMI (4,5 17 0,5) 3,8 14 0,3 1,09 a 1,09 a 1,10 a 1, 07 a 1,08 a 1,08 a Apports au démarrage N P205 K2O (kg / ha) Rendements du maïs-grain / témoin sans démarreur grain N P K Ca Mg (kg / ha) Modalité de démarrage Témoin sans démarreur Avec MAP (11 52 - 0) Avec EOM (4,5 - 17 0,5) Avec EOMI (4,5 17 0,5) 0 0 0 (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) (1.00) 29 40 0 1,10 a 1,10 a 1,10 a 1,10 a 1,10 a 1,10 a 3, 8 14 0,3 1,02 b 1.01 b 1,02 b 1,01 b 1,01 b 1,01 b 3,8 14 0,3 1,06 ab 1, 06 ab 1,06 ab 1,06 ab 1,05 ab 1,06 ab Références Aertsen, A., K. Vanoirbeek,, Ph. De Spiegeleer, J. Sermon, K. Hauben, A.Farewell, T. Nystrôm et C.W. Michiels. 2004. Heat shock protein- mediated resistance to high hydrostatitic pressure. Appl. Environ.
Microbiol. 70(5) : 2660-2666 Alden, L., R. Demoling et E Baath. 2001. Rapid method of determining factors limiting bacteria growth in soit. Appl. Environ. Microbiol. 67: 1830-1838.
Alkanani, T. et A.F. MacKenzie. 1996. Épandage d'urée et de lignosulfite en bandes et récupération de 15N dans la culture du maïs (Zea mays L.). Can. J. Soil Sci. 76: 365-371.
Allaire, S.E. et L-É. Parent. 2004. Physical properties of granular organicbased fertilisers, Part 1: static properties. Biosystems Engineering 87 15: 79-87.
Antoun, H., C. J. Beauchamp; N. Goussard; R. Chabot et R. Lalande. 1998. Potential of Rhizobium and Bradyrhizobium species as plant growth promoting rhizobacteria on non-legumes: effect on radishes (Raphanus sativus L.). Plant and Soil. 204: 57-67.
Bashan, Y. 1998. Inoculants of plant growth-promoting bacteria for use in agriculture. Biotechnol. Adv. 16: 729-770.
Arshad, M. et W.T. Frankenberg, Jr. 1998. Plant growth-regulating substance in the rhizosphere: microbial production and functions. Adv. Agron. 62:45-151.
Beauchemin, S. et R.R. Simard. 1999. Degré de saturation en P du sol: revue de quelques indices et de leur utilité pour la gestion du P au Québec, Canada. Can. J. Soil. Sci. 79: 615-625.
Chabot, R. C.J. Beauchamp, J.W. Kloepper et H. Antoun. 1998. Effet of phosphorus on root colonization and growth promotion of maize by biomuninescent mutants of phosphate sotubilizing Rhizobium leguminosarum biovar phaseoli. Soil Biol. Biochem. 30; 1615-1618.
Chabot, R., H. Antoun et M.P. Cescas. 1993. Stimulation de la croissance du maïs et de la laitue romaine par des microorganismes dissolvant le phosphore inorganique. Can. J. Microbiol. 39:341-347.
Chenu, C. 1993. Clay- or sand-polysaccharides associations as models for s the interace between microorganisms and soit: water-related properties and microstucture. Geoderma 56: 143-156.
Chenu, C., et B. Roberson. 1996. Diffusion of glucose in microbial extracellular polysaccharide as affected by water potential. Soil Biol. Biochem. 28(7) : 877-884.
o Claude, P-P. 2001. Nouvelles biomasses bactériennes, leur protocole d'obtention, et leur utilisation pour la bactérisation de sols et de résidus de cultures. Brevet français FR 2 833 016.
Claude, P-P. et L. Fillion. 2004. Effet de l'apport d'un inoculum bactérien aux résidus de culture de maïs-grain au sol sur le rendement et la qualité de blés d'hiver panifiables en France. Agrosol 15 (1) : 23-29.
CPVQ (Conseil des productions végétales du Québec). 1988. Céréales de printemps: culture. Ministère de l'agriculture, des pêcheries et de l'alimentation du Québec (MAPAQ), 1988.
Craaq (Centre de référence en agriculture et agroalimentaire du Québec).
2003. Guide de référence en fertilisation (1er édition). Craaq, 2875 Boul. Laurier, Sainte Foy, Qc G1V 2M2.
Dupuis, P. 2004. Hyper P hyper intéressant. Le Coopérateur Agricole (avril 2004) Vol 33 (4).
Gaind, S. et A.C. Gaur. 2002. Impact of fly as hand phosphate solubilizing bacteria on soybean productivity. Bioresource Technol. 85 (3) : 313-315.
Giroux, M. et al. 2002. Évolution des teneurs en phosphore dans les sols selon la fertilisation, la richesse en P et le type de sol. Colloque sur le phosphore Une gestion éclairée. OAQ et APAQ, Drummondvill, Qc, 6 novembre 2002.
Hart, T.D., J.M. Lynch et A.H.L. Chamberlain. 2001. Anion exclusion in microbial an soit polysaccharides. Biol. Fert. Soils. 34:201- 209.
Inra (Institut national de la recherche agronomique) 1990. Composition pesticides à base de microorganismes, leur procédé de préparations et leur application en agronomie. Demande de brevet européen EP 0 406 103 Al (Date de publication: 02.01.1991; Numéro de dépôt: 90401833; Date de dépôt: 26.06.1990).
Jocteur Monrozier et al. 1991. Components and microbial biomass content of size fractions in soi/ of contrasting aggregation. Geoderma 49:37-62.
Khiari, L. et L.É. Parent. 2003. Les engrais organo-minéraux à valeur ajoutée, pour une meilleure fertilisation intégrée des agrosystèmes.
o Colloque Association québécoise des spécialistes en sciences du sol (Aqsss), 17ième congrés, Université de Sherbrooke, Qc, 9-11 juin 2003.
Khiari, L., L.E. Parent, A. Pellerin, A.R.A. Alimi, C. Tremblay, R. R. Simard et J. Fortin. 2000. An agri-environmental phosphorus saturation index for acid coarse-textured soils. J. Environ. Qual. 29:1561-1567.
Kim, C.H., S.H. Han, K.Y. Kim, B.H. Cho, Y.H. Kim, B.S. Koo et Y.C. Kim. 2003. Cloning and expression of pyrroloquinoline quinine (PQQ) genes from a phosphate solubilizing bacterium Enterobacter intermedium. Curr. Microbiol. 47: 457-461.
Kim, K.Y., G.A. McDonald et D. Jordan. 1997. Solubilization of hydroxyapatite by Enterobacter agglomerans and cloned Escherichia coli in culture medium. Biol. Fert. Soil. 24(4) : 347-352.
Kumar, V. and N. Narula. 1999. Solubilization of inorganic phosphates and growth emergence of wheat as affected by Azotobacter chroococcum 25 mutants. Biol. Fertil. Soils. 28: 301-305.
Labrie, F. 2004. Pour une production durable et rentable du maïs. Le Cooperateur Agricole, avril 2004, vol. 33, numéro 4.
Lima, J.A. et al. 1996. Microbial populations and activity in sewage sludge and phosphate fertilizer amended soil. Appl. Soil Ecol. 4(1) : 75-82.
Lynch, J.M. et J.M. Whipps. 1990. Substrate flow in the rhizosphere. Plant and Soil 129: 1-10.
N'Dayegamiye, A. 2000. Valeur agronomique des biosolides de papetières: effets sur la production des cultures et la qualité des sols. Colloques sur les biosolides, CPVQ 2000.
Miller, K.J. et J.M. Wood. Osmoadaptation by rhizosphere bacteria. Annu.
s Rev. Microbiol 50:101-136.
Mills, A.L. 2003. Keeping in touch: microbial life on soit particle surfaces. Adv. Agron. 78: 1-43.
Neilsen, G.H. et al. 1994. Planting hole amendments modify growth and fruiting of apples in replant site. Hart. Sci. 29(2) : 82-84.
lo Parent, L.É. 2003. Les engrais organo-minéraux comme solution commerciale aux surplus de biomasses. Colloque en agro- environnement de l'Irda, Drummondville, jeudi le 13 novembre 2003. Parent, L.É. et al. 2000. Peat based compositions. USPTO Patent 6,056,801. Pellerin, A. 2003. Études agro-environnementales sur des sols cultivés en maïs-grain (Zea mays L.) au Québec. Thèse de doctorat, Département des sols et de génie agroalimentaire, Université Laval, Québec, Ca.
Provencher, M. 2003. Évaluation spatiale de l'efficacité agronomique du LiorTM dans la pomme de terre. Thèse M.Sc., Université Laval, Faculté del'agriculture et de l'alimentation, Québec, Qc.
Qadir, M., S. Schuber, A. Ghafoor et G. Murtaza. 2001. Amelioration strategies for sodic soils: a review. Land Degration and Development 12(4): 357-386.
Raimbault, M. 1998. General and microbiological aspects of solide substrate fermentation. Electron. J. Biotechnol. 1: 175-188.
Rodriguez, H. et R. Fraga. 1999. Phosphate solubilizing bacteria and theri role in plant growth promotion. Biotechnol. Adv. 17: 319-339.
Rüberg, S. Z-X. Tian, E. Krol, B. Linke, F. Meyer, Y. Wang, A. Pühler, S. Weidner et A. Becker. 2003. Construction and validation of a Sinorhizobium meliloti whole genome DNA microarray: genome-wide profiling of osmoadaptive gene expression. J. Biotechnol. 106: 255- 268.
Schnider-Keel, U., K. Bang Lejbolle, E. Baehler, D. Hass et C. Keel. 2001. The sigma factor AIgU (AIgT) controls exopolysaccharride production and tolerance towards osmotic stress in the biocontrol agent Pseudomonas fluorescens CHAO. Appl. Environ. Microbio. 67 (12) : 5683- 5693.
Suryanarayan, et al. 2001. Solid state fermentation. USPTO Patent 6,197,573.
Van Dyke et Prosser. 1998. Effect of cell density and attachment on resuscitation in soi/ of starved Pseudomonas fluorescens MON787. lo FEMS Microbiol. Lett. 26: 63-70.
Van Dyke et Prosser 2000. Enhanced survival of Pseudomonas fluorescens in soi/ following establishment of inoculum in a steril soi/ carrier. SBB 32: 1377-1382.
Van Veen et al. 1997. Fate and activity of microoganisms introduced into soi/.
15 MMBR 61:121-135; Zhang, T.Q., A.F. MacKenzie et B.C. Liang. 1995. Modifications à long terme des teneurs en P et en K extractibles sans la solution Mehlich-3 dans un loam argilo-sableux sous culture continue de maïs. Can. J. Soil Sci. 75: 361-367.
Claims (27)
1. Procédé de fabrication d'engrais organique et/ou engrais organominéral (EO/EOM) bactérisé par des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) rustiques comprenant les étapes suivantes: préparation d'un inocula de BFCP; ii. fermentation et formulation dudit inocula à l'état solide (FFES) ; iii. mise en contact de la poudre obtenue en ii avec les EO/EOM.
2. Procédé selon la revendication 1 tel que dans l'étape i. les BFCP sont obtenues à partir de biomasses bactériennes d'origine tellurique.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2 tel que l'inocula de BFCP est obtenu par un procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: mise en contact d'une suspension aqueuse de sol avec un substrat matriciel, de manière à former une zone hydratée, ou biofilm, à la surface du substrat, analogue à celle adjointe au CAH du sol, abritant pour l'essentiel la composante bactérienne autochtone du sol, afin de retenir à la surface du substrat matriciel, l'essentiel de la microflore bactérienne endogène aux milieux édaphiques d'origine; - maturation du biofilm avec établissement de conditions oligotrophiques permettant aux cellules les plus constitutives du biofilm édaphique qui ont colonisé le substrat matriciel, de migrer vers la phase liquide surnageant le substrat matriciel, et progressivement à la dominer; - récupération et culture des souches bactériennes les plus prolifiques en milieux de cultures liquides riches, à caractère autochtone, rustiques et persistantes in situ, cultivables en milieux liquides, et donc aptes à être produites industriellement.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que les BFCP sont choisies parmi les familles Azotobacteracea et Pseudonomacea.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que les bactéries sont diazotrophes et capables de dissoudre le phosphore inorganique fixé sur les particules de sols.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel lo que la FFES de l'étape ii. comprend la mise en contact des BFCP avec un substrat/support carboné et des particules de sol.
7. Procédé selon la revendication 6 tel que le substrat/support carboné comprend des résidus de cultures céréalières.
8. Procédé selon la revendication 6 tel que les particules de sols proviennent de sols arables.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8 tel que les particules de sols proviennent de d'analogues de la fraction fonctionnelle du complexe argilohumique du sol.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que le taux d'humidité de la poudre obtenue à l'issue de ii est compris entre 25 10 et 25%.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que la poudre obtenue à l'issue de l'étape ii présente un titre supérieur à 5x109 /gramme.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que la mise en contact iii. est réalisée par pelliculage d'EO/EOM avec la poudre obtenue en ii ou par incorporation de la poudre obtenue en ii dans des granulés d'EO/EOM.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que la composition obtenue à l'issue de l'étape iii présente un titre cellulaire supérieur à 5x107 cellules/g.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel qu'il ne comprend pas d'étape bactéricide.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que les EO/EOM comprennent au moins 20% environ de carbone.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes tel que les EO/EOM sont choisis parmi les matières fertilisantes organiques et organo-minérales comprenant des biosolides, biomasses ou autres matières résiduelles fertilisantes.
17. Engrais organique ou organo-minéral (EO/EOM) bactérisé comprenant des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) fermentées et formulées à l'état solide susceptible d'être obtenu selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 16.
18. Engrais organique ou organo-minéral (EO/EOM) bactérisé comprenant des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) fermentées et formulées à l'état solide.
19. Engrais EO/EOM bactérisé selon la revendication 17 ou 18 tel que l'EO/EOM est tel que défini en revendications 15 ou 16.
20. Engrais EO/EOM bactérisé selon la revendication 17, 18 ou 19 tel que la BFCP est telle que définie selon l'une quelconque des revendications 2 à 5.
21. Procédé pour la fertilisation de cultures comprenant l'application d'EO/EOM bactérisé selon l'une quelconque des revendications 17 à 20.
22. Procédé selon la revendication 21 tel que les cultures sont des non-5 Leguminosea.
23. Procédé selon la revendication 21 ou 22 tel que l'application de l'engrais bactérisé est effectuée en tant qu'engrais de démarrage.
24. Procédé selon la revendication 21, 22 ou 23 tel que l'application de l'engrais bactérisé est effectuée en bandes à proximité des semences.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 21 à 24 tel que les sols sont dépourvus de grandes quantités de résidus de cultures au ls moment du semis.
26. Méthode de criblage de bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) selon leur rusticité, lesdites BFCP étant diazotrophes et MPS, comprenant: - la mise en culture de précultures de BFCP à température ambiante dans un milieu liquide dépourvu d'azote et de phosphore à l'exception de l'hydroxypathie, - l'application d'une pression osmotique, - l'incubation des cultures pendant une durée suffisante, - la mesure de la densité optique (DO) du milieu à deux instants (DO1 et D02) ; - la rusticité des bactéries dépendant de la différence (D02-D01).
27. Méthode de détermination du degré de bactéricidité de biosolides utiles pour la fabrication d'EO/EOMI bactérisés par des bactéries favorisant la croissance des plantes (BFCP) comprenant: - la mise en culture de précultures de BFCP dans un milieu liquide en présence desdits biosolides, - l'incubation à température ambiante, - la mesure de la densité optique (DO) du milieu à deux instants (DO1 5 et DO2), - la bactéricidité desdits biosolides étant élevée lorsque la différence (DO2DO1) est faible ou inversement.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA 2491845 CA2491845A1 (fr) | 2005-01-04 | 2005-01-04 | Compositions pour la bacterisation d'engrais organiques (eo) et organo-mineraux (eom) granules |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2880344A1 true FR2880344A1 (fr) | 2006-07-07 |
| FR2880344B1 FR2880344B1 (fr) | 2009-11-13 |
Family
ID=36589703
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0600014A Expired - Fee Related FR2880344B1 (fr) | 2005-01-04 | 2006-01-02 | Compositions pour la bacterisation d'engrais organiques (eo) et organo-mineraux (eom) granules. |
| FR0604959A Expired - Fee Related FR2886944B3 (fr) | 2005-01-04 | 2006-05-23 | Methode de criblage de bacteries |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0604959A Expired - Fee Related FR2886944B3 (fr) | 2005-01-04 | 2006-05-23 | Methode de criblage de bacteries |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2491845A1 (fr) |
| FR (2) | FR2880344B1 (fr) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2942368A1 (fr) * | 2009-02-25 | 2010-08-27 | Pierre Philippe Claude | Utilisation d'agents azoto-nutritionnels (ann) pour la fertilisation des grandes cultures non-legumineuses |
| FR2948529A1 (fr) * | 2009-07-29 | 2011-02-04 | Pierre Philippe Claude | Utilisation de cations pour l'amelioration de la biofertilisation bacterienne de grandes cultures |
| EP2647695A1 (fr) * | 2012-04-03 | 2013-10-09 | Polyor SARL | Mode de préparation de bouillies inoculantes pulvérisables comprenant des populations bactériennes moyennement halophiles |
| EP3138402A1 (fr) | 2015-09-04 | 2017-03-08 | Polyor SARL | Procédé de fertilisation en phosphore de cultures agronomiques |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102898247B (zh) * | 2012-11-13 | 2015-04-01 | 青岛乡润生物科技有限公司 | 一种制备有机无机掺混肥的方法 |
| CN105941037B (zh) * | 2016-04-28 | 2019-02-12 | 四川鑫隆康源农业科技有限公司 | 一种微生物肥料在苗木种植上的应用方法 |
| CN114561075A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-31 | 江苏科溪蔓生物科技有限公司 | 一种浒苔基全降解有机肥地膜及其制备方法 |
-
2005
- 2005-01-04 CA CA 2491845 patent/CA2491845A1/fr not_active Abandoned
-
2006
- 2006-01-02 FR FR0600014A patent/FR2880344B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2006-05-23 FR FR0604959A patent/FR2886944B3/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2942368A1 (fr) * | 2009-02-25 | 2010-08-27 | Pierre Philippe Claude | Utilisation d'agents azoto-nutritionnels (ann) pour la fertilisation des grandes cultures non-legumineuses |
| EP2223586A1 (fr) | 2009-02-25 | 2010-09-01 | Pierre-Philippe Claude | Utilisation d'agents azotonutritionnels (ANN) pour la fertilisation des grandes cultures non-légumineuses |
| FR2948529A1 (fr) * | 2009-07-29 | 2011-02-04 | Pierre Philippe Claude | Utilisation de cations pour l'amelioration de la biofertilisation bacterienne de grandes cultures |
| EP2281427A1 (fr) | 2009-07-29 | 2011-02-09 | Polyor SARL | Utilisation de cations pour la biofertilisation |
| EP2647695A1 (fr) * | 2012-04-03 | 2013-10-09 | Polyor SARL | Mode de préparation de bouillies inoculantes pulvérisables comprenant des populations bactériennes moyennement halophiles |
| EP3138402A1 (fr) | 2015-09-04 | 2017-03-08 | Polyor SARL | Procédé de fertilisation en phosphore de cultures agronomiques |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2886944A1 (fr) | 2006-12-15 |
| FR2886944B3 (fr) | 2007-05-25 |
| CA2491845A1 (fr) | 2006-07-04 |
| FR2880344B1 (fr) | 2009-11-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pandey et al. | Biochar ameliorates crop productivity, soil fertility, essential oil yield and aroma profiling in basil (Ocimum basilicum L.) | |
| Chen et al. | Studies on phosphorus solubilizing activity of a strain of phosphobacteria isolated from chestnut type soil in China | |
| Naidu et al. | Microbial starter for the enhancement of biological activity of compost tea | |
| WO2010109436A1 (fr) | Formulation microbienne conçue pour une utilisation étendue en agriculture | |
| CN101801891A (zh) | 微生物制剂和使用其促进植物生长的方法 | |
| Głuszek et al. | Biochar-rhizosphere interactions–a review | |
| Kaur et al. | Development and characterization of rice bran-gum Arabic based encapsulated biofertilizer for enhanced shelf life and controlled bacterial release | |
| FR2942368A1 (fr) | Utilisation d'agents azoto-nutritionnels (ann) pour la fertilisation des grandes cultures non-legumineuses | |
| FR2941591A1 (fr) | Utilisation de la chitine pour la biofertilisation des cultures non-legumineuses | |
| EP3892716A1 (fr) | Nouvelles souches bactériennes favorisant la croissance végétale, procédé amélioré d'encapsulation de bactéries et biofertilisant comprenant des bactéries encapsulées préparé par ce procédé | |
| FR3039542A1 (fr) | Produits naturels d’amendement et procede associe pour la production vegetale de cultures | |
| FR2880344A1 (fr) | Compositions pour la bacterisation d'engrais organiques (eo) et organo-mineraux (eom) granules. | |
| FR2941588A1 (fr) | Biofertilisation azotobacterienne comprenant du molybdene et du tryptophane | |
| EP0223661A1 (fr) | Inoculum microbien et procédé de préparation d'une poudre stable de bacteries, agent fertilisant et son application, procédé pour l'amélioration des sols | |
| EP3462879B1 (fr) | Méthode pour améliorer le développement des plantes | |
| FR3004448A1 (fr) | Conditionnement separe mais integral d'engrais starter a base de bacteries | |
| CN112586511B (zh) | 促进盐碱地种植作物种子萌发的拌种剂及种子处理方法 | |
| EP3898939B1 (fr) | Souche bactérienne biofertilisante | |
| EP3898938B1 (fr) | Souche bactérienne biofertilisante | |
| CA3025849C (fr) | Composition et methode pour ameliorer le developpement des plantes | |
| JPS63107908A (ja) | 有機組成物 | |
| LU503238B1 (fr) | Engrais incorporant des microorganismes vivants | |
| Deepa | Effect of lignite humic acid on soil microorganisms | |
| Lavanya | Formulation and effectiveness of fluid bed dried consortia of agriculturally beneficial microorganisms | |
| BOUMEDIENE et al. | Use of Biochar for the production of Biofertilizers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CL | Concession to grant licenses | ||
| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150930 |