OA20993A - Fertilisants organiques à base de bio minéralisation des plantes adventices et son procédé de fabrication - Google Patents

Abstract

Pour la production de fertilisants organiques à base de bio minéralisation des plantes adventices. Les plantes adventices collectées sont introduites dans un dispositif de biominéralisation pour recueillir les extraits biominéralisés. La biomasse des adventices dans le bac, un système d’atomisation l’inocule avec les microorganismes EM dilué à l’eau. La solution d’EM est atomisée une fois par jour, au bout d’un cycle de 7 à 10 jours suivant les espèces d’adventices ou de matière organique, un extrait biominéralisé contenant des acides humiques, des acides fulviques, des humines et toutes les formes de minéraux contenus dans les tissus foliaires de l’adventice considérée est obtenu puis oxydé par oxygénation pour favoriser la minéralisation et la stabilisation biochimique.

Description

Titre de l’invention : Fertilisants organiques à base de bio minéralisation des plantes adventices et son procédé de fabrication.

La présente invention se rapporte au domaine agricole et consiste en la production de fertilisants organiques spécifiques par la bio minéralisation des plantes adventices à l’aide des microorganismes efficaces. Cette spéciation des fertilisants organiques permet de faire valoir en agriculture organique l’atout majeur de la fertilisation conventionnelle, d’accroître les rendements dans les cultures et de réduire les coûts de la fertilisation écologique et biologique.

Robyns (1929), Schnell (1952), Schmitz (1963, 1971, 1988), Gaston (1975), Fournier (1987), Sinsin (1993), ont travaillé sur les adventices dans l’Ouest et la zone australe de l’Afrique. Sinsin (1993) a approfondi les travaux sur le Nord du Bénin avec une mise en évidence des corrélations composition du sol/contribution minérale (bromatologie) des plantes adventices, pour déterminer les compositions minérales par la minéralisation chimique.

Des études ont d’abord montré l’intérêt d’utiliser les plantes adventices comme plantes de couverture directement pour l’amendement des sols au bénéfice des producteurs (AbdulBaki et al., 1997 ; Burket et al., 1997 ; Wang et al., 2008 ; Coombs et al., 2017). L’approvisionnement en Azote (N) pour les principales cultures commerciales demeure l’une des plus importantes questions (Hargrove, 1986 ; Wilson and Hargrove, 1986 ; Wagger, 1989b ; Torbert et al., 1996 ; Kuo et al., 1997). En effet, l’Azote minéralisé issu des résidus de légumineuses de couverture peut améliorer les rendements dans les cultures en ligne (Touchton et al., 1984 ; Torbert et al., 1996 ; Gentry et al., 2013). Cependant, les avantages des plantes de couvertures sur les systèmes de production de légumes feuilles ne sont pas significatifs. Toutefois les rendements peuvent augmenter ou diminuer en fonction des espèces de plantes de couverture et de leur qualité (Wyland étal., 1996 ; Burket et al., 1997 ; Muramoto et al., 2011; Brennan and Boyd, 2012; Brennan et al., 2012; Luna et al., 2018), la fertilité des sols (Muramoto et al., 201 1), la gestion des plantes de couverture (quantités par unité de surface) et l’incorporation (Wang et al., 2008 ; Finney et al., 2009 ; Jahanzad et al., 2016) de même que la bonne synchronisation de la libération de l'Azote organique et la demande en Azote de la culture (Griffin and Hesterman, 1991 ; Schellenberg et al., 2009).

Sur ces conclusions, des travaux vont se pencher sur la possibilité de varier des formules du compost. Le concept sur lequel il se fonde est la production de fertilisants organiques adaptés 1. aux différentes cultures à partir de la bio-minéralisation des plantes adventices.

L’objectif est de faire valoir en agriculture organique l’atout majeur de la fertilisation conventionnelle, à savoir les fertilisants formulés en fonction des besoins de chaque culture. Les besoins des cultures sont différents, il apparaît évident qu’un seul compost ne pourra satisfaire à toutes les cultures.

En matière de fertilisation organique, Michau (2007), Liguori et al. (2015), Logsdon, et al. (2017), Ofner-Schrôck et al., (2015), Bekele et al. (2012), El-Mahrouk étal. (2016) ont mis en exergue divers travaux sur le compost : l’efficacité du compost ordinaire composé de diverses matières organiques à la fois, la comparaison de 1 efficacité de trois composts différents a été faite par Liguori (2015). Il a constaté qu’il n’y a pas de différences significatives au niveau des efficacités sur les cultures. Toutefois, son travail s’est limité au test d’efficacité agronomique sans comparer ni analyser la composition organo-minérale desdits composts.

En ce qui concerne les biofertilisants, les premiers travaux ont été entrepris par Higa et Parr (1994, bis). Hui-Lian Xu et al. (2004), Kavoo-Mwangi et al., (2014), Doolotkeldieva et al., (2015), Diallo-Diagne (2016) sur la question de la bio-minéralisation dans divers domaines dont principalement l’agriculture, la dépollution de l’environnement et la médecine. Yamada et Xu (2001) utilisent pour la première fois les EM Bokashi pour produire des biofertilisants qui seront dosés pour en évaluer les potentiels des minéraux bio-assimilables par les plantes. Ils arrivent à faire varier les niveaux de phosphore bio-assimilables dans les biofertilisants obtenus. Divers biofertilisants ont été mis au point et ont fait l’objet de brevet. Yang Ruiwei (2018), a inventé un biofertilisant fait de divers microorganismes qui est destiné à la culture du citronnier. Mu Qingxiang (2010), a mis au point une méthode de production de biofertilisant solide à base des résidus fermentés de patate douce. Spera (2016) a inventé une méthode de préparation et d’usage des biofertilisants issu des algues mixtes. Tan Shiyong (2018), quant à lui a obtenu un brevet relatif à la production de biofertilisants issu des carcasses d’animaux morts ainsi que la méthode de sa séparation. La plupart de ses inventions concernent des biofertilisants issus des éléments autres que les plantes adventices. En matière de biominéralisation, Srubar (2021) de l’université de Colorado a inventé un procédé de production minérale à l’aide de microorganismes de biominéralisation et de macroorganismes de biominéralisation et des compositions similaires. Cette méthode consiste à produire de cristaux minéraux à l’aide de microorganismes. 11 s’agit d’un champ éloigné de la fertilisation agricole. Makoto (2008) et National Agriculture and Food Research Organization (2009) ont inventé des procédés de combinaison de fertilisants minéraux et de biofertilisants dans les systèmes de production hydroponique hors sol. Cependant, la souche d’EM « Bokashi » utilisée est bien distincte de la souche EM AFBEN001 ainsi que les matières premières qui sont d’origine minérale (engrais hydrosoluble) de matière organique (déchets de poissons) dans leur cas et de microorganisme. Dans le cas de ABC Grower ce sont les plantes adventices (Adjé, 2018) qui sont utilisées.

La présente invention intitulée : Fertilisants organiques à base de bio minéralisation des plantes adventices et son procédé de fabrication, vise à valoriser la bio fertilisation par la production de fertilisants adaptés en fonction des besoins de chaque culture. Spécifiquement, il s’agit de faire valoir en agriculture organique l’atout majeur de la fertilisation conventionnelle à savoir les fertilisants formulés en fonction des besoins de chaque culture. Les besoins des cultures sont différents, il apparaît évident qu’un seul compost ne pourra satisfaire à toutes les cultures et des études ont d’abord montré l’intérêt d’utiliser les plantes adventices comme plantes de couverture directement pour l’amendement des sols au bénéfice des producteurs. La présente invention s’appuie sur une biotechnologie de bio minéralisation, qui est un procédé de production accéléré de compost liquide.

Le procédé de production peut être subdivisé en 4 grandes étapes. La première consiste à la récolte des plantes adventices. Elle se fait en séparant les différentes espèces. Ce sont les tissus foliaires qui sont indiqués au prélèvement. Les racines, la tige et les apex des plantes sont laissés pour permettre une régénération des spécimens. Les adventices collectées sont ensuite introduites dans le dispositif de biominéralisation qui est constitué d’un réceptacle opaque, d’une ouverture haute servant d’entrée pour charger les adventices et d’une sortie inférieure pour recueillir les extraits biominéralisés. Le dispositif est porté par une potence haute qui permet de recueillir les extraits biominéralisés par gravité dans un bocal étanche. Une fois la biomasse des adventices introduite dans le bac, un système d’atomisation l’inocule avec les microorganismes efficaces EM (souche AFBEN) dilué à l’eau. La solution d’EM est atomisée une fois par jour. Au bout d’un cycle de 7 à 10 jours suivant les espèces d’adventices ou de matière organique, on recueille un extrait biominéralisé de couleur noir foncé et qui contient des acides humiques, des acides fulviques, des humines et toutes les formes de minéraux contenus dans les tissus foliaires de l’adventice considérée. Les extraits sont ensuite oxydés par oxygénation pour favoriser la minéralisation et la stabilisation biochimique. Les dosages montrent que les concentrations en éléments fertilisants diffèrent d’une adventice à une autres. Ainsi, nous passons à la phase de formulation de fertilisants organiques en fonction des besoins de chaque culture. Elle se fait sur la base de la résolution des équations de Gauss de quatre à six inconnus X-Y-Z-X’-Y’ et Z’ qui correspondent respectivement aux taux d’Azote N, de

Phosphore P, de Potassium K, de Calcium Ca, de Magnésium et de Sulfate SOx correspondant aux besoins de la culture considérée. Après la formulation, les extraits sont concentrés par simple évaporation de l’eau.

Exemple 1 : La formulation [4-2-5-7-0,3-3] de fertilisant organique destinée à l’utilisation dans la culture des légumes feuilles (laitue, morelles, basilic, persil, céleri, menthe etc.) comprend 4% d’Azote N, 2% de phosphore P, 5% de potassium K, 7% de calcium Ca, 0,3% de Magnésium et 3% de sulfate SOx.

Exemple 2 : La formulation [3-4-5-2-0,15-2] de fertilisant organique destinée à l’utilisation dans la culture de la tomate dans la phase végétative soit avant la floraison (1 à 5 semaines après repiquage) comprend 3% d’Azote N, 4% de phosphore P, 5% de potassium K, 15 2% de calcium Ca, 0,15% de Magnésium et de 2% sulfate SOx.

Exemple 3 : La formulation [5-0,5-6-10-0,15-7] de fertilisant organique destinée à l’utilisation dans la culture de la tomate dans la phase productive soit à partir de la floraison (après 5 semaines) comprend 5% d’Azote N, 0,5% de phosphore P, 6% de potassium K, 10% de calcium Ca, 0,15% de Magnésium et de 7% sulfate SOx.

Claims (7)

1 Fertilisant organique à base de biominéralisation des plantes adventices caractérisé en ce que la biotechnologie de biominéralisation utilisant des microorganismes EM (souche AFBEN) pour extraire en phase liquide et soluble les minéraux dans les tissus des plantes adventices comprenant d’Azote N, le phosphore P, le potassium K, le calcium Ca, le - Magnésium et le sulfate SOx.

2 Procédé de fabrication du fertilisant organique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comprend quatre étapes :

• récolter des plantes adventices, particulièrement les tissus foliaires;

. introduction des adventices collectées dans le dispositif de biominéralisation qui est _Q constitué d’un réceptacle opaque, d’une ouverture haute servant d’entrée pour charger les adventices et d’une sortie inférieure pour recueillir les extraits biominéralisés ;

• atomiser la solution d’EM une fois par jour pendant un cycle de 7 à 10 jours suivant l’espèces d’adventices ou de matière organique permettant de recueillir un extrait biominéralisé de couleur noir foncé et qui contient des acides humiques, des acides 15 fulviques, des humines et toutes les formes de minéraux contenus dans les tissus foliaires de l’adventice considérée ;

• oxyder les extraits biominéralisés ;

3 Procédé de fabrication du fertilisant organique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’étape d’oxydation des extraits biominéralisé par oxygénation favorise la minéralisation 20 et la stabilisation biochimique ;

4 Fertilisant organique à base de biominéralisation des plantes adventices selon les revendications précédentes caractérisé en ce que son utilisation dans la culture de la tomate comprend 2 formules : la première formule comprend 3% d’Azote N, 4% de phosphore P, 5% de potassium K, 2% de calcium Ca, 0.15% de Magnésium et de 2% de sulfate SOx pour la 25 phase végétatives (1 à 5 semaines après repiquage) et la deuxième formule comprend 5% d’Azote N, 0,5% de phosphore P, 6% de potassium K, 10% de calcium Ca, 0,15% de Magnésium et de 7% sulfate SOx.

5. Fertilisant organique à base de biominéralisation des plantes adventices selon les revendications précédentes caractérisé en ce que son utilisation dans la culture des légumes feuilles (laitue, morelles, basilic, persil, céleri, menthe etc.) comprend 4% d’Azote N, 2% de phosphore P, 5% de potassium K, 7% de calcium Ca, 0,3% de Magnésium et 3% de sulfate SOx.

6. Fertilisant organique à base de biominéralisation des plantes adventices selon les revendications précédentes caractérisé en ce que son utilisation dans la culture du soja comprend 2% d’Azote N, 1% de phosphore P, 12% de potassium K, 5% de calcium Ca, 0,5% de Magnésium et 5% de sulfate SOx.

7. Fertilisant organique à base de biominéralisation des plantes adventices selon les revendications précédentes caractérisé en ce que son utilisation dans la culture du Riz et Mais comprend 4% d’Azote N, 4% de phosphore P, 10% de potassium K, 8% de calcium Ca, 0,2% de Magnésium et 8% de sulfate SOx.