Brevet FR2288720A1 — publié le 19760521

La présente invention concerne un nouvel engrais organique A lente libération d'azote, destiné à l'agriculture, un procédé d'enrichis serment des terres par application à celles-ci dudit engrais et un procédé d'augmentation du rendement d'une culture par application dudit engrais à un terrain portant une culture ou des semences de celle-ci. On connait déjà des engrais organiques à lente libération d'azote et on en a fait largement utilisation pour enrichir des terrains et pour améliorer le rendement des récoltes. On peut par exemple obtenir un engrais organique traditionnel, à lente libération d'azote, en enfouissant dans la terre une plante cultivée riche en azote. Une famille bien connue de plantes riches en azote est celle des légumineuses. Quelques exemples de légumineuses qui ont été utilisées comme engrais azotés à lente libération d'azote sont le trèfle blanc (Trifolium repens), le trèfle incarnat (Trifolium incarnatum), la vesce, les pois, la féverole, le lupin et la luzerne. Quelques exemples d'autres plantes riches en azote sont la moutarde blanche, le mats, la navette, le sarrasin et le colza.Les engrais organiques connus et à lente libération d'azote peuvent être d'origine végétale ou animale ou des composés chimiques synthétiques. L'augmentation de la mécanisation dans l'agriculture a conduit à une modification des techniques classiques d'assolement ou de rotation des cultures avec, pour conséquence, une réduction des matières végétales disponibles pour l'utilisation comme engrais vert. De même, les matières d'origine animale utilisables comme engrais ont diminué en raison de la régression de l'association de l'agriculture et de l'élevage. Ceci a conduit à un accroissement de la demande en engrais de synthèse. Des engrais organiques à lente libération d'azote et constitués par des produits chimiques de synthèse ont été mis au point. L'un de ces engrais, actuellement d'usage courant, est celui du type urée/formol. Bien que n'étant pas entièrement satisfaisants, les engrais chimiques de synthèse à lente libération d'azote peuvent être utilisés comme engrais en une seule application et, à cet égard, ils sont supérieurs aux engrais chimiques simples tels que le nitrate d'ammonium. La présente invention a pour objet un nouvel engrais organique à lente libération d'azote destiné à l'agriculture. L'invention a pour objet l'utilisation, comme engrais organique à lente libération d'azote, d'un concentré de micro-organisme obtenu à la suite d'une opération de fermentation industrielle et incapable de se développer par séchage à chaud. L'invention a également pour objet de fournir une composition utilisable comme engrais organique à lente libération d'azote, comprenant un produit, séché à chaud et à base de micro-organismes incapables de se développer et résultant d'une opération de fermentation industrielle, et un support ou substrat agricole. Ces dernières années, des traitements de fermentation ont été mis au point tout spécialement pour la production à grande échelle de produits à baside micro-organismes et utilisables comme denrées alimentaires. Parmi ces procédés, on peut mentionner la fabrication de levure avec utilisation, comme source de carbone, d'un hydrate de carbone, par exemple un sucre tel que des mélasses de sucrerie, de la lessive résiduaire sulfitique provenant de l'industrie de fabrication de la patte à papier à partir du bois, ou d'un hydrocarbure, par exemple une fraction de pétrole. En particulier, des procédés appropriés, basés sur l'utilisation d'hydrocarbure comme substrat pour la production de micro-organismes et qui peuvent être utilisés dans l'invention, sont décrits dans les brevets français 1 297 033, 1 297 619 et 1 316 506. On peut-obtenir un produit séché à chaud, à base de micro-organismes incapables de se développer, particulièrement approprié an cultivant une levure consommant-les hydrocarbures à channe droite dans un bouillon comprenant une fraction de pétrole (contenant au moins un hydrocarbure à channe droite comme source de carbone), un milieu nutritif aqueux et un gaz contenant de l'oxygène libre. Quelques exemples de fractions de pétrole appropriées et utilisables dans ce procédé comprennent le gas-oil, le kérosène et les huiles de graissage.Le produit à base de micro-organismes et obtenu par un tel procédé peut éventuellement être souillé d'un peu d'hydrocarbure résiduel. Lorsque ce produit est destiné à être utilisé comme denrée alimentaire, on peut le traiter pour en éliminer cet hydrocarbure résiduel, un tel traitement étant décrit dans le brevet français n" 1 297 619. Toutefois, bien que le produit à base de micro-organismes puisse etre utilisé brut, souillé d'hydrocarbure, il est particulièrement préférable que la teneur en hydrocarbure résiduel ne soit pas supérieure à environ 5 % en poids. Le produit à base de micro-organismes de ces procédés connus de fermentation peut etre séché à chaud, pour fournir un composant d'engrais incapable de se développer, en le soumettant à un traitement thermique à une température comprise entre 100 et 3500C pendant un laps de temps compris de préférence entre 1 à 5 secondes. Toutefois, tout procédé classique de séchage à chaud convient et notamment le séchage par atomisation et le séchage sur tambour. On préfère le séchage par atomisation parce qu'il fournit un produit en poudre finement divisé, qui convient particulièrement bien à l'épandage sur le terrain ou sur les cultures ou à l'incorporation à des compositions d'engrais avec le support ou substrat. On pense que le traitement thermique affecte l'enveloppe et le contenu des cellules microbiennes de telle manière qu'il favorise la lente libération de matière azotée lorsque le produit séché à chaud est appliqué au terrain. Le produit, séché à chaud, à base de micro-organismes a ceci de particulier qu'il fournit non seulement de l'azote organique, mais qu'il constitue également une source de phosphore, de potassium et d'élements tels que le calcium, le magnésium, k manganèse, le fer, le zinc, le cuivre et le soufre. Etant donné que le produit à base de micro-organismes, séché à chaud, est généralement à l'état finement divisé, il est particulièrement approprié à l'incorporation à des compositions fertilisantes. Le produit à base de micro-organismes peut être incorporé au support ou substrat agricole pour former des engrais en utilisant des procédés et appareils de mélange simples et connus. Dans de telles compositions, la proportion en poids de produit à base de micro-organismes peut être comprise entre 0,1 et 100 % en poids par rapport au poids total du produit de micro-organismes et du support ou substrat présent dans la composition. Cette proportion est généralement comprise entre 0,5 et 8 % en poids. Des compositions fertilisantes particulièrement utiles sont des melanges comprenant 2,0 à 7,0 % en poids deproduits à base de micro-organismes et, respective3ent, 98 à 93 X en poids de terreau, par exemple, de compost ou de tourbe, comme support ou substrat. Ces compositions sont généralement des mélanges binaires ou tertiaires du produit à base de micro-organismes avec un ou deux supports ou substrats différents. Le support ou substrat peut autre de tout type classique utilisé en agriculture. Ce peut etre par exemple en substrat classique pour des pesticides ou un composé inerte tel qu' à titre indicatif et non exclusif du sable, du kaolin ou du ligninesulfate. Ce peut etre aussi un engrais, par exemple de la tourbe, du terreau, un compost, du nitrate de sodium ou de po tassium, des sels d'ammonium tels que du sulfate d'ammonium, du sang seché, de la poudre d'os, des cyanamides, divers tourteaux, du fumier ou dol mdlan- ges urée/formol. Le produit à base de micro-organismes ou une composition contenant ce produit peut etre appliqué à la terre ou à un terrain portant des cultures ou des graines de celles ci ou encore, aux racines de plantes. L'azote présent dans le produit est libéré lentement pour enrichir le terrain et favoriser la croissance des cultures qu'il porte. L'application à la terre, comme engrais, soit d'un produit à base de micro-organismes, séché à chaud et incapable de se développer, obte nu par une opération de fermentation industrielle, soit d'une composition fertilisante organique à lente libération d'azote, comprenant ledit produit à base de micro-organismes et un support ou substrat agricole, suivant l'in vention, permet d'enrichir celle-ci. On constate également une amélioration du rendement des récoltes en appliquant à un terrain portant des cultures ou des graines de cellesci, ou aux racines des plantes, un'produit à base de micro-organismes, séché à chaud et incapable de se développer, obtenu par une opération de fermentation industrielle, soit une composition fertilisante organique à lente libération d'azote comprenant ledit produit à base de micro-organismes et un support ou substrat agricole. Le produit à base de micro-organismes ou la composition fertilisante contenant ce produit peut etre appliqué au terrain, aux cultures ou aux plantes en utilisant le matériel classique pour l'épandage des engrais Le produit à base de micro-organismes estd'uneapplication particulièrement aisée du fait qu'il est normalement à l'état d'une poudre sèche et finement divisée. Le produit à base de micro-organismes contient normalement environ 10 Z en poids d'azote. I1 est généralement appliqué au terrain en des quantités comprises entre 500 et 10 000 kg par hectare. I1 ne semble pas qu'il y ait d'autre limite à la quantité maximale qui peut etre utilisée que celle impose par des considérations de prix de revient. La limite supérieure pour la plupart des applications pratiques est d'environ 1 000 unités d'azote par hectare, c'est à dire environ 10 000 kg du produit à base de micro-organismes par hectare. Les exemples suivants sont destinés à illustrer l'invention sans pour autant présenter pour celle-ci un caractere limitatif. Exemple 1 On cultive sous serre, dans plusieurs pots distincts contenant de la terre, du ray-grass hybride (Lolium sp.). La terre dans chacun des pots contient 200 unités, comptées en P205, d'acide phosphorique ajouté et 200 unités, comptées en K20, de potasse ajoutée. On ajoute séparément, dans les pots, les quantités suivantes d'une levure Candida tropicalis, souche CBS nO 6373, séchée à chaud, incapable de se développer. - Pot A : quantité équivalent à 75,0 kg d'azote par hectare - Pot B : " " " 150,0 kg " " " - Pot C : " " " 300,0 kg " " - Pot D : " " " 600,0 kg " " " La levure séchée à chaud et incapable de se développer est obtenue en cultivant la souche CDS nt 6373 de Candida tropicalis dans un bouillon contenant un gas-oil de pétrole coite source de carbone, un milieu nutritif aqueux et un gaz contenant de l'oxygène libre. La levure cultivée est séparée par décantation du bouillon fermenté pour éliminer la majeure partie du milieu nutritif aqueux.Cette levure ainsi décantée, souillée dhydro- carbure, est centrifugée en présence d'un agent tensio-actif et d'eau pour fournir une fractionconstituée essentiellement par de la levure, avec un peu dthydrocarbure résiduel et d'eau. On fait alors passer cette fraction dans un séchoir par atomisation avec une température d'évacuation de 1000C pour obtenir un produit à base de levure, incapable de se développer, séché par atomisation et à l'état d'une poudre fine, très meuble. Le produit ainsi obtenu contient 10 % en poids d'azote et 3 Z en poids d'hydrocarbure résiduel. On mélange dans chaque pot la terre avec ce produit à base de levure pour obtenir es taux d'azote indiqués ci-dessus. On sème dans chaque pot du ray-grass et l'on cultive celu-ci pendant une période de 10 mois. Dans chaque pot, on coupe l'herbe une fois par mois. On rassemble et mélange herbe de tous les pots pour obtenir chaque mois un échantillon moyen. On pèse celui-ci à l'état humide (vert), puis on le sèche en étuve à la température de 1000C pendant 48 heures et on le pèse de nouveau. Les résultats sont consignés dans le tableau I. A titre de comparaison, on cultive du ray-grass d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus, dans la meme terre de base à laquelle on a incorporé les engrais connus suivants, à lente libération d'azote. Les résultats sont consignés dans le tableau I. I terreau du commerce, vendu en France par Clause sous l'appelation "terreau Clause", terreau pour l'horticulture, contenant 5,6 Z en poids d'azote. 2 nitrate d'ammonium appliqué en quantités égales, une fois par mois, pour donner une quantité totale d'azote ajoutée qui soit égale à la quantité d'azote ajoutée sous forme de produit à base de levure. TABLEAU I c3 s O 6 I ia + Y n o D \ \ * r rr P, (h O n r C D 6 6 ca ca a a pv 09 Gt: Poids de ray-grass par mois > OC3 p CW 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 oY rl c vert sec ver sec vert sec ert sec vertsec ert sec ert ec vert sec ver sec vert ec ;f g - c o Tropicalis O O tn > O Y o séchée è chaud 0 O X hi 5 a\ aJ cn W V1 ;;IP a x tn W tn g X rr r r c O 8- i o' o B O ' ' KD - KD h) h) O N n, cn P h) Cn C) s tH 0H s Nitrate s s 505 47 445 45 1191 122 550 77 310 50 190 5 175' 38 215 40 215 32 180 27 P Cn Q\ Cn (b 0 0 O P ri Ct ::c O N F h) o" N d'ammonium 480 40 450 48 îî 540 72 305 52 185 2 170 35 207 37 200 32 172 25 8 0 E! 8 1 m O tn 0~ 4 > 8 Y ffi -1- LVI a ul O C. m cp Cn N \O 8 0 O Y. OQ r+ Y 490 45 450 46 1180 125 70 ---I;3--- ea- Q\ 0 w levure kn s en O aa n H H H H H gD O O Ln xo rv oB w w w w 9 co w ~ m ~ r s v v ~ w ~ r ~E O Q ~ Q O tD s1 ~ &commat; ~1 vO . . rt ao W W 4 > W W CN in ~ O tn 9 tD n N N N N N d ~ 8 &commat; N ~ rt '\D W W W W W CO b s s > n l~ &verbar; }~ l~ l~ d s1 ~ X 08 s1 fD Q O , > M wS . rt s N N N N w O ~ Les engrais ci-dessus sont ajoutés en des quantités qui donnent des quantités d'azote équivalant à celles du produit à base de levure, c'est à dire 75,0 ; 150,0 ; 300,0 ; 600,0 kg d'azote par hectare. D'après les résultats indiqués dans ce tableau, on peut voir que la levure séchée à chaud, incapable de se développer est supérieure au terreau commercial "terreau Clause" par le fait qu'elle fournit une libération plus rapide d'azote, qui se produit à partir du deuxième mois, et cette libération plus rapide je poursuit pendant toute la période restante de l'essai. Elle exerce un effet analogue à celui du nitrate d'ammonium quand ce dernier est ajouté une fois par mois en des quantités d'azote équivalentes la différence principale étant qu'il est nécessaire dans ce dernier cas pour obtenir des résultats équivalents, d'appliquer le nitrate d'ammonium une fois par mois, alors qùe pour la composition suivant l'invention une application suffit en tout pour une période de 10 mois. D'autres essais effectués en plein air donnent des résultats analogues à ceux décrits ci-dessus et effectués sous serre. La répartition de la levure en poudre, séchée à chaud et incapable de se développer, s'effectue sans difficulté avec le matériel classique pour l'épandage d'engrais minéraux solides. On constate que la libération d'azote par la levure augmente progressivement à mesure qu'augmente la croissance des plantes. Exemple 2 On suit le mode opératoire décrit dans l'exemple 1 en utilisant comme engrais pour la terre la levure séchée à chaud, incapable de se développer et, à titre de comparaison et de témoin, le terreau du commerce, "Terréau Clause" et du nitrate d'ammonium. Dans chaque pot, on coupe l'herbe une fois par mois pendant 10 mois. On sèche en étuve et l'on pèse chaque échantillon d'herbe coupée ainsi obtenu. Les résultats sont consignés dans le tableau II. Ces résultats montrent que l'utilisation, conformément à l'invention et comme engrais à lente libération d'azote, d'une levure cultivée sur hydrocarbure, séchée à chaud et incapable de se développer, donne des résultats supérieurs à ceux qu'on obtient avec un terreau du commerce et que cette levure est au moins aussi efficace que du nitrate d'ammonium lorsqu'on ajoute ce dernier une fois par mois. TABLEAU II- Poids d'herbe (sèche) par mois -(g) @@@@@ app@@que @@@@@@ @@@p@@@@@s @e@@eau Nitrate Mois équivalent en kg de (souche n 6373 CBS) du d'ammonium N, par ha séchée à chaud Commerce 0 2,31 2,17 2,30 75 2,36 2,28 2,58 1 150 2,51 2,45 2,30 300 2,68 2,50 2,58 0 2,15 2,01 2,14 2 75 2,23 2,07 2,50 150 2,41 2,22 2,25 300 2,63 2,26 2,52 O 2,01 1,87 2,01 75 2,20 1,88 2,32 3 150 2,31 2,04 2,05 300 2,62 2,00 2,54 0 1,76 1,67 1,66 75 2,18 1,82 2,13 150 2,22 1,68 2,33 300 2,62 1,86 3,02 0 1,60 1,57 1,53 75 1,94 1,65 1,93 5 150 2,05 1,45 2,17 300 2,45 1,83 2,10 0 1,60 1,57 1,39 75 1,94 1,65 1,50 6 150 2,05 1,45 2,00 300 2,45 1,83 1,87 0 0,75 0,73 0,61 75 0,85 0,76 0,89 7 150 1,03 0,88 1,04 300 1,70 1,43 1,50 0 0,35 0,35 0,37 75 0,58 0,50 0,58 8 150 0,46 0,46 0,48 300 0,80 0,63 0,55 0 0,26 0,25 0,27 75 0,29 0,30 0,36 9 150 0,33 0,32 0,40 300 0,50 0,36 0,47 0 0.24 0,23 0,28 75 0,31 0,30 0,39 10 150 0,32 0,32 0,35 300 0,50 0,38 0,58 Exemple 3 On suit le mode opératoire décrit dans l'exemple 1, an utilisant comme engrais pour la terre la levure séchée à chaud et incapable de se développer et, à titre de comparaison et de témoin, le terreau du co-erce "Terreau Clause et du nitrate d'ammonium, Dans chaque pot, on coupe l'herbe une fois par mois pendant 4 lois. Chaque échantillon d'herbe coupée ainsi obtenu est séché en étuve et pesé.Les chiffres indiqués dans le tableau III montrent la quantité d'herbe séchée produite en ces 4 mois pour chaque taux d'azote et ceux indiqués dans le tableau Iv montrent la quantité d'herbe séchée obtenue par la coupe du 4ème mois. Ces résultats montrent que l'utilisation selon l'invention, comme engrais à lente libération d'azote d'une levure cultivée sur hydrocarbures, séchée chaud et incapable de se développer, fournit des résultats supérieurs à ceux obtenus avec un terreau du commerce et qutun tel engrais est au moins aussi efficace que du nitrate d'ammonium lorsque ce dernier est ajouté une fois par moins. TABLEAU III Poids total (g) d'herbe séchée produite en 4 mois Azote appliqué (équivalent en 0 75 150 300 600 kg de N, par ha) Candida tropicalis (souche n 6373 CBS) 8,23 8,97 9,45 10,55 12,46 séchée à chaud Terreau du 7,72 8,05 8,39 8,62 8,67 Commerce Nitrate 8,11 9,53 8,93 10,66 11,50 d'ammonium TABLEAU IV Poids (g) d'herbe séchée produite à la coupe du 4ème mois Azote appliqué (équivalent en 0 75 150 300 600 kg de N, par ha) Candida tropicalis (souche n 6373 CBS) 1.76 2.18 2.22 2.62 4.78 séchée à chaud Terreau du Commerce 1,67 1,82 1,68 1,86 2,01 Nitrate 1,66 2,13 2,33 3,02 3,78 d'ammonium REVENDICATIONS 1. Engrais organique à lente libération d'azote constitué d'un produit à base de microorganismes, caractérisé par le fait que ledit engrais organique contient uniquement des microorganismes incapables de se développer, obtenus par une opération de fermentation industrielle, suivie d'un séchage à chaud. 2. Composition fertilisante organique à lente libération d'azote comprenant un produit à base de microorganismes et un support ou substrat agricolle, caractérisée par le fait que ladite composition contient uniquement à titre de microorganismes, des microorganismes incapables de se développer, obtenus par une opération de fermentation industrielle, suivie d'un séchage à chaud. 3. Composition selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit produit à base de microorganismes incapables de se développer est présent dans une proportion de 0,1 à 10 Z en poids par rapport au poids total de ladite composition. 4. Composition selon la revendication 2 ou 3, caractérisée par le fait que le support ou substrat est un terreau ou un compost. 5. Engrais ou composition fertilisante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le produit à base de microorganismes a été soumis à une température comprise entre 100 et 3500C. 6. Engrais ou composition fertilisante selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le produit à base de microorganismes a été soumis a une température comprise entre 100 et 350"C pendant un laps de temps compris entre 1 et 5 secondes. 7. Engrais ou composition fertilisante selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que le produit à base de microorganismes incapables de se développer est une levure cult\ivéesur hydrocarbures. 8. Engrais ou composition fertilisante selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite levure est Candida tropicalis.