Brevet FR2334647A1 — publié le 19770708

La présente invention a pour objet des engrais et en particulier des engrais sous forme de granulés ou sous forme de pastilles. lies principaux fertilisants inorganiques dont ont besoin les plantes sont l'azote, le phosphore et le potassium, avec d'autres fertilisants à utiliser en quantité beaucoup plus petite, par exemple, le magnésium lies matières ci-après constituent normalement les principales sources des fertilisants essentiels pour plantes. Matières azotées (N) : par exemple nitrate d' ammoninm, sulfate d1ammonium, nitrate de soude, urée Matières à base de phosphore (P) ; par exemple le superphosphate, la roche phosphate broyée, le phosphate dicalcique ; Matières à base de potassium (K) ; par exemple le sulfate de potassium, le chlorure de potassium, le kaïnite. Dans la pratique agricole courante, on utilise habituel lement ces matières sons forme composée, c'est-å-dire mélangées ensemble de façon que l'engrais composé ou engrais complet fournit les fertilisants essentiels pour plantes N, P et K dans le rapport le plus approprié pour fertiliser la plante a laquelle il est appliqué. Par exemple, un engrais pour pommes de terre peut fournir les éléments fertilisants N, P et K dans le rapport 1:2:3 un engrais pour céréales dans le rapport 2:1:1 ; en engrais pour carottes dans le rapport 1:2:1. Lorsqu'on mélange ensemble les éléments fertilisants pour obtenir le rapport désiré il est invariablement nécessaire d'ajouter des matières inertes, appelées habituellement charges, Ces matières doivent bien entendu être compatibles avec les matières fertilisantes, assurer la stabilité et faciliter la mani- pulsation du mélange, ne doivent pas exercer un effet défavorable sur le sol ou les plantes, elles doivent ttre bon marché et facilement disponibles. La quantité de charge ajoutée dépend bien entendu du pourcentage total de fertilisant dans le mélange fini et le pourcentage de chaque fertilisant dans l'engrais composé. Les engrais composés contiennent généralement d'environ 20 % à plus de 50 * de fertilisants au total. Les engrais ayant une teneur total moindre en fertilisants, par exemple 20 - 30 % sont appelés des engrais "a bas dosage alors que ceux contenant une teneur plus élevée, par exemple 40 - 50 %, constituent des engrais dits "à dosage élevé". Pour les engrais à dosage élevé on utilise moins de charge que pour ceux à bas dosage, mais ceci n'est pas une règle absolue, étant donné que la quantité réelle de fertilisant dans les constituants individuels d'un engrais composé peut être à bas pourcentage ou à haut pourcentage, selon le type de constituant utilisé . Par exemple, l'urée contient 40 ffi d'azote , alors que le sulfate d'ammonium contient seulement 21 * d'azote. Le superphosphate contient seulement 18 % de phosphate, alors que le superphosphate triple contient 44 % de phosphate. lies engrais agricoles sont des produits volumineux. Des fermes de labour de taille moyenne nécessitent jusqu'à 100 tonnes et plus d'engrais par an et les fermes à culture plus intensive nécessitent plusieurs centaines de tonnes par an. Les problèmes de transport, de manipulation et de stockage tendent à favoriser l'utilisation d'engrais à "dosage élevé" , puisque ces engrais occupent moins de volume pour la m8me quantité de mati ère fertilisante, Les engrais "simples", c'est-à-dire les engrais qui ne sont pas composés, tels que le sulfate d'ammonium. employé seul, ne sont utilisés que de façon limitée par les fermiers, la plus grande quantité d'engrais utilisée étant sous forme d'engrais composé ou engrais complet. Pour faciliter la manipulation , l'application et améliorer la stabilité et le stockage, les engrais composés sont habituellement granulés (ou transformés en pastilles) après mélange. Ce procédé nécessite un investissement considérable, en installation et machines et consomme beaucoup d'énergie et il faut beaucoup de chaleur pour sécher les granules terminées. Un fermier achetant un engrais granulé paie ainsi des colts de transformation considérables, en plus du cotit des produits fertilisants mélangés. Le taux de libération de ces fertilisants dans le sol 'est cependant pas ou peu influencé par la granulation courante, les seuls avantages de cette opération *ot la facilité de manipulation et d'application et habituellement un stockage amélioré. Un des problèmes majeurs associé avec l'utilisation d'engrais hiiniques a toujours été leu solubilisation facile. Une fois appliqué au sol, l'humidité du sol et les eaux de pluie dissolvent les fertilisants qui passent ensuite dans le sol et dans l'eau d'écoulement avant que les racines des plantes soient capables de les utiliser pleinement. Il n1 est pas inhabituel que la plante utilise seulement 25 * de l'azote appliqué, le reste étant lessivé. L'utilisation de 50 * de l'azote appliqué est probablement bien au-dessus de la moyenne. La potasse subit un sort similaire et il en est de même des phosphates à un degré moindre. On a dépensé beaucoup d'efforts et d'argent pour solutionner ce problème, en particulier en ce qui concerne l'azote qui est non seulement le produit nutritif utilisé en plus grande quantité , mais également celui qui est le plus facilement soluble et le plus facilement lessivé dans le sol. L'urée est la source d'azote qui, jusqu'ici, a le mieux répondu aux tentatives de contrôler sa solubilité et par conséquent son taux de libération dans 11 humidité du sol. Un procédé utilisé par 11 industrie est la polymérisation de l'urée avec le formaldényde pour produire la formaldéhyde-urée. Ce procédé doit être contrôlé très soigneusement, s3non l'azote est rendu pratiquement totalement insoluble. Un autre procédé consiste à revêtir les pastilles d'urée avec du soufre fondu et de la cire Le revêtement est fait pour permettre à l'humidité du sol de pénétrer lentement et de dissoudre lentement l'azote. Chacnn de ces deux procédés augmente considérablement le coft unitaire d' azote. Dans le cas de l'urée-formaldéhyde, le coft est augmenté de quelque 500 % % . Dans le cas de l'urée enrobée de soufre cette augmentation est d'environ 200%. Bien que de nombreux procédés aient été essayés, on n'a pas commercialisé jusqu'ici des produits fabriqués par un procédé permettant de contr8ler la libération de tous les fertilisants d'un engrais composé. La valeur du gypse comme conditionneur du sol est bien connue ainsi que son utilisation pour améliorer les sols salins Il est connu d'améliorer certaines cultures,en particulier quand il est utilisé à des doses très élevées, par exemple 10 - 20 tonnes par hectare, une telle amélioration étant probablement-réa- lisée par une structure améliorée du sol. il est connu qu'il a un effet bénéfique sur les roses quand il est appliqué à des taux beaucoup plus faibles, de moins d'une tonne par hectare. On a découvert de façon surprenante que lorsque le gypse est incorporé dans les granules engrais, la réaction de la plante est bien plus importante que celle obtenue par la même quantité ou même par une quantité plus importante d engrais seul. La présente invention a pour obJet un engrais sous forme granulée comprenant une substance fertilisante et du gypse. Les granules peuvent contenir un, deux ou trois des fertilisants N, P et K avec ou sans de quantités plus faibles d'autres fertilisants, tel que le magnésium. Les granules qui ne contiennent pas tous les trois fertilisants N, P et K peuvent Entre mélangés avec d'autres granules pour fournir un melange contenant ces fertilisants dans le rapport qui convient à la plante à fertiliser. Par exemple les granules contenant seulement X, seulement P et seulement K peuvent Entre mélangées de la façon appropriée désirée. La quantité de gypse peut être de 25 à 80 %, de préférence de 40 à 60 % et plus avantageusement environ 50 ffi du poids des granules. Le restant des granules comprend le fertilisant pour la plante. Si plus d'un fertilisant est présent, les proportions relatives varieront suivant les exigences de la plante à fertiliser, comme expliqué ci-dessus Les granules peuvent être fabriquées par tout procédé de granulation habituel, pourvu que les constituants soient mélangés de façon que les granules finies contiennent un mélange homogène de fertilisants et de gypse Les fertilisants appropriés renferment ceux cités ci dessus > seuls ou en combinaison, avec d'autres substances telles que la kiesérite pour fournir le magnésium. On a découvert que les granules selon l'invention libèrent leurs fertilisants dans le sol à une vitesse beaucoup plus lente et plus réguliers que les granules ne contenant pas de gypse. Cette libération contrée des fertilisants se produit à partir des granules ayant la taille normale des granules d'engrais et n'est pas influencée par la teneur d'humidité des granules Lors de 11 application au sol, l'humidité est absorbée par les granules. Cependant, étant donné que le gypse est beaucoup moins soluble que les fertilisants, les granules retiennent leur structure de base pendant que tous les fertilisants sont progressivement lessivés. La matrice de gypse peut quelque temps rester sous forme de "squelette" de granule après que tous les fertilisants aient eté lessivés. On a découvert que le taux des feiftllisants peut être réduit jusqu'à 50 %, tout en obtenant la même réaction de la culture, pourvu que les fertilisants soient incorporés dans une granule avec du gypse. Normalement, pour des conditions données, il y a une limite supérieure à la réaction de la culture qui peut être obtenue seulement en accroissant le taux de fertilisant. En utilisant les granules selon l'invention, cette limite supérieure peut être augmentée et on peut obtenir un résultat supérieur à celui qui est possible sans gypse. La libération lente d'azote des granules selon l'invention est illustrée par la figure unique da dessin annexé.Ce graphique a été obtenu en aJoutant à des colonnes de granules constituées de mélanges tourbe/sable contenant du sulfate d'am- monium sans gypse (non formulé ) et des granules contenant du sulfate d'ammonium et 50 % de gypse (formulé). Les colonnes ont été sonmises à un lessivage périodique pour simuler la pluie et les échantillons extraits par lessivage ont été analysés après chaque lessivage (deux fois par semaine) pour doser les fertilisants.On a trouvé qu'agrès les deux premiers lessivages (après 4 et 7 jours) , on a récupéré nettement plus d'a- zote de la colonne à laquelle on a aJouté de Itazote non formulé que dans la colonne à laquelle on a aJouté de l'azote for mulé. L'observation la plus remarquable a été ensuite, qu'à la suite de tous les lessivages ultérieurs, la quantité d'azote récupéré de la colonne "formulée" a été approximativement le double de celle récupérée de la colonne "non formulée". Ceci signifie qu'entre la première et la sixième semaine après ltap- plication, la double quantité d'azote est disponible pour les plantes à partir du même taux d'application pourvu que l'engrais soit "formu@" avec du gypse. L'axe vertical du graphique indique la quantité d'azote (N) récupéré exprimé en pourcentage de la quantité d'azote N appliqué à l'origine. Lt axe horizontal indique le nombre de Jours après application, le symbole "I" se réfère aux granules contenant du gypse et le symbole "O" se réfère aux granules ne contenant pas de gypse. Le taux de lessivage contrôlé des fertilisants des granules selon l'invention est plus proche du taux auquel les plantes peuvent les utiliser, que le taux de libération à par tir des granules ne contenant pas de gypse. L'invention est illustrée par les exemples non limi tatifs ci-après. Exemple 1 Une base de fertilisant a été produite en mélangeant ensemble les ingrédients suivants t - Sulfate d'ammonium (21 % N) 7 kg - Superphosphate triple (44 % P2O5)* 7 kg - Sulfate de potasse (48 % K2O) 7 kg On obtient ainsi un engrais contenant 7 % H, 15 % P2O5 et 16 % K2O . 11 kg de cette préparation sont utilisés tels quels comme engrais/ dans le traitement n 1 ci-dessous et 10 kg de pré paration sont mélangés avec 10 kg de gypse conduisant à un en grais ayant un même rapport de fertilisant mais dilué à 50 %. Cet engrais est utilisé comme traitement n 2 ci-après. On granule les deux mélanges en utilisant un granulateur à plateau incliné, Les engrais ont été utilisés sur des carottes (varié- té Nantes précoces) laitues (variété Webbs Wonderfull) et sur des pommes de terre (variété Epîcure), chaque traitement étant fait en double, Dans chaque cas on a aussi fait pousser une culture témoin (sans engrais). Dans chacun des essais on a traité avec 1. N:P:K 7:15:16 (NPK seul) 2. N:P:K 3,5:7,5:8 (NPK avec 50 gypse) 3. Témoin (pas d'engrais) Dans ces traitements les engrais ont été appliqués aux culturels aux taux suivants Carottes traitement 1 à 15 g/n de rangée de plantation traitement 2 à 30 g/m de rangée de plantation laitues traitement 0 à 30 traitement 2 à60 g/= Pommes de terre traitement 1 à 30 gtm de rangée de plantation traitement 2 à 60 g/m de rangée de plantation * Kirsk-Othmer, Encycl. Chem. Tech. 2ème Ed. Vol.9, page 106. Evaluation On n'a pas observe de symptôme de phytotoxicité d'aucune sorte sur aucune des cultures testées. Lorsque la récolte était mûre on a prélevé des échantillons de chaque parcelle, comme indiqué ci-après Carottes : On les a prélevées dans chaque essai sur 1 mètre de rangée de plantation, les fanes ont été élimi nées et les racines ont été pesées. laitues - Pour chaque essai trois têtes ont été coupées au nivean du sol et ont été pesées, telles quelles. Pommes de Dans chaque essai on a prélevé tous les tubercu terre les, jusqu'à la taille d'une bille , sur cinq plants, on les a secoués pour éliminer la terre faiblement adhérente-et on les a pesés, Résultats Carottes (variété Nantes précoces) Traitement Rendement (g/m de rangée moyenne de plantation) (a) (b) NPK seul 546 531 538 SPK avec 50 % de gypse 622 590 606 Témoin (sans engrais) 519 531 525 LAITUES (variété Webbs Wonderful) Traitement Rendement (poids en g. moyenne de trois têtes) NPK seul 887 1 002 945 NPK avec 50 % de gypse 1274 i 213 1243 Témoin (sans engrais) 626 648 637 POMMES DE TERRE (variété Epicure) Traitement Rendement (poids total moyenne en kg de tubercules pré levées sur 5 plants) NPK selu 2,26 2,06 2,16 NPK avec 50% de gypse 2,41 2,51 2,46 Témoin (sans engrais) 1,99 1,65 1,82 On peut voir que lorsqu'on a utilisé des engrais contenant 50 % de gypse la récolte obtenue était bien meilleure que celle obtenue lorsqu'on a utilisé la même quantité de fertilisant, mais sans gypse. Il apparaît que pour obtenir la même récolte, la quantité de fertilisant nécessaire est nettement réduite lorsqu'il est mélangé. avec du gypse. Exemple 2 On a préparé un engrais pour roses en mélangeant comme fertilisant du sulfate d'ammoniaque, du superphosphate simple et du sulfate de potassium en quantité nécessaire pour obtenir un rapport N:P:K de 6:8:12. Une partie en a été mélangée respectivement avec 50 % et 66,6 % de gypse et les engrais granulés ont été appliqués sur des roses aux taux ci-aprEs indiqués.Les résultats représentent les moyennes de six essais Tableau 2 L'effet sur les roses de l'incorporation de 50 % ou plus de gypse dans des engrais complets granulés (moyenne de 6 essais) Dose par rosier Nombre de nouvelles pousses Nombre de bourgeons Nombre de fleurs par rosier pendant la saison par rosier (moyenne ouvertes par (moyenne de 10 rosiers à de 6 rosiers à rosier (moyenne trois dates) trois dates) de 10 rosiers) 6:8:12 à 30 g 14,87 43,34 3,23 # à 60 g 14,31 31,90 4,50 " à 90 g 16.70 36.51 7.10 gypse seul à 60 g 14.75 36.76 4.85 6:8:12 à 30 g +) 18.35 46.66 7.40 gypse à 60 g ) 6:8: :12 à 60 g +) 18.15 46.41 7.35 gypse à 60 g ) non traité 14.05 34.91 5.45 On peut voir que le résultat est meilleur avec des engrais contenant du gypse qu'avec des engrais ne contenant que des fertilisents, même lorsqu'on a augmenté la quantité de fertilisant utilisé seul jusqu'à 90 g par rosier. Ainsi par mélange avec du gypse on peut réduire considérablement les quantités de fertilisants, tout en obtenant une meilleure récolte R E V E N D I C A T I O N S 1. Engrais, en particulier sous forme de granules ou de pastilles, contenant (1) au moins 20 % en poids de fertilisants pour plantes calculé sur le poids total de l'engrais, et (2) du gypse, caractérisé par le fait que la quantité de gypse dans l'engrais est de 25 à 80 % calculé sur le poids total de l'engrais. 2. Engrais suivant la revendication 1, caractérise par le fait que la teneur en gypse est de 40 à 60 % du poids de l'engrais. 3. Engrais selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on utilise comme fertilisants au moins un des trois fertilisants suivants : sulfate d'ammonium, sulfate de potassium et kieserite. 4. Engrais selon la revendication 3, contenant également en petite quantité un fertilisant au magnésium. 5. Procédé consistant à libérer les fertilisants pour plantes, d'un engrais lescontenant, à vitesse lente et régulière, comprenant l'application au sol d'une quantité efficace de fertilisants pour plantes en mélange avec du gypse, la proportion de ce dernier étant de 25 à 80 * du poids combiné fertilisant et gypse. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait cqlue le mélange de fertilisant et de gypse se trouve sous forme de granules ou de pastilles.