Brevet FR2452861A1 — publié le 19801031

La présente invention concerne des semences enrobees. Elle concerne egalement un procede pour 11 enrobage des semences L'amelioration du rendement d'une culture peut se faire en mettant en oeuvre de jeunes plants vigoureux et bien developpes et en menageant des temps de croissance les plus longs possibles. Ces objectifs peuvent etre au teints en procedant à des semis precoces et en selectionant ses conditions optimales de temperature et de taux dthumidite permettant d'obtenir une germination rapide et concomitante des semences. Ces techniques ne permettent cependant pas d'obtenir des rendements quantitatifs, soit parce que certaines semences ne germent pas, soit parce que certaines semences germent avec retard. Pour ameliorer le pouvoir germinatif de certaines semences telles que les semences de betteraves qui, pour permettre leur semis automatique, sont habituellement enrobees de maniere a leur donner une forme spherique, on a proposé (brevet belge 859 566 depose le 11.10.1977 au nom de la Demanderesse) d'incorporer du peroxyde de calcium à l'enrobant. Cette technique, qui s'est revelee efficace, n1 est pas directement transposable à d'autres semences de formes régulières notamment parce que l'enrobant n'adhère pas convenablement à la semence. La presente invention vise à procurer des semences enrobees et un procede pour l'enrobage des semences dans lesquels l'adhe rence de l'enrobage aux semences est sensiblement améliorée. L'invention conduit en outre a une amélioration supplémentaire sensible du taux de germination des semences, à une réduction du temps nécessaire à l'emergence des germes, et à un effet fongicide et desinfectant. La presente invention concerne à cet effet des semences enrobées dont l'enrobant contient un composé peroxyde et un polymère hydroxyle. Tous les types de composes peroxydes organiques ou inorganiques, peuvent être mis en oeuvre dans l'enrobant des semences selon l'invention. Parmi les composés peroxydés organiques pouvant etre utilises, figurent des composés tels que le peroxyde de benzoyle, et ses dérives halogenés, les perbenzoates d'alkyle comme le perbenzoate de tert-butyle, l'hydroperoxyde de p-menthane ainsi que les produits d'addition du peroxyde d'hydrogène comme le peroxyde d'uree. Les composés peroxydés inorganiques sont en général choisis parmi les persels tels que les perborates, percarbonates, persulfates, perphosphates de métaux alcalins ou alcalinoterreux et les peroxydes métalliques. Le plus souvent, on préfère utiliser comme composés peroxydés des peroxydes de metaux alcalins ou alcalino-terreux. De très bons résultats ont été obtenus en utilisant le peroxyde de calcium. La quantité de composé peroxydé présente dans l'enrobant peut varier dans de larges limites. Elle est en général comprise entre 0,1 et 99 % du poids total de l'enrobant. Le plus souvent l'enrobant contient de 0,5 à 95 z en poids de composé peroxydé. De bons résultats ont été obtenus avec des enrobants contenant de 1 à 90Z en poids de composé peroxydé. Les polymères hydroxylés que contient l'enrobant sont des polymères comportant une chaîne principale contenant des atomes de carbone substitués directement ou indirectement par des groupes hydroxyles -OH. La chaîne principale du polymère hydroxylé peut également contenir certains hétéroatomes tels que l'oxygène et l'azote. Ainsi, la channe principale du polymère hydroxylé peut contenir des atomes d'oxygène. Dans ce cas, les polymères hydroxyles sont avantageusement choisis parmi les polymeres dérivés des aldoses, substitués ou non. On peut ainsi utiliser comme polymère hydroxylé, la cellulose, les alkylcelluloses, l'amidon ainsi que leurs dérivés substitués. De bons résultats ont été obtenus avec les produits de greffage de nitrile acrylique sur l'amidon hydrolysés, appelés également super-absorbants, tels que ceux décrits dans le brevet Etats-Unis 3 935 099 déposé le 3 avril 1974 et cédé à 1'U.S. Secret. of Agriculture.On a également obtenu de bons résultats avec des alkylcelluldses telles que les méthylhydroxy éthylcelluloses, les méthylhydroxypropylcelluloses, les méthylcelluloses et les carboxyméthylcelluloses. Les polymères hydroxylés que contient l'enrobant peuvent ne pas comporter d'héteroatomes dans leur chaine principale. Dans ce cas, ils peuvent ne pas comporter d'autres substituants que les groupes hydroxyles. ils peuvent alors être choisis notamment parmi les homo- ou les co-polymères de l'alcool vinylique. De bons résultats ont-été obtenus avec l'alcool polyvinylique. Les polymères hydroxyles ne comportant pas d'hétêroatomes dans leur chaine principale, utilisables selon l'invention peuvent aussi avantageusement être substitués par un ou plusieurs autres substituants tels que par exemple les atomes d'halogène, les fonctions carboxyles, les chaînes alkylées substituées ou non par des fonctions hydroxyles ou par des halogènes, les groupements aryles, aralkyles ou cycloalkyles substitués ou non par des fonctions hydroxyles ou par des halogènes.- Parmi ces polymères hydroxylés particuliers, les polymères hydroxycarboxylés conviennent particulierement -bien. Des polymères hydroxycarboxylés particulièrement adéquats sont ceux qui contiennent des unités monomériques de formule où R1 et R2 représentent l'hydrogène ou un groupement alkyle comprenant de 1 à 3 atomes de carbone pouvant être substitués par un groupe hydroxyle ou par un atome d'halogène, R1 et R2 pouvant être identiques ou différents, et où M a la mime signification que ci-dessus. Les polymères de ce type utilisés de préférence selon l'invention sont les polymères tels que définis ci-dessus pour lesquels R1 et R2 représentent l'hydrogène ou un groupement méthyle, R1 ou R2 pouvant etre identiques ou différents. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les polymères où R1 et h représentent l'hydrogène.Les polymères de ce type sont des homopolymères ou des copolymères contenant des unités telles que définies ci-dessus, du même type ou de plusieurs types différents. Lorsqu'on utilise des copolymères, on les choisit le plus souvent parmi ceux qui contiennent au moins 20 % d'unités telles que définies ci-dessus et, de préférence, parmi ceux qui contiennent au moins 50 Z de pareilles unités. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec les polymères qui ne contiennent que des unités telles que définies ci-dessus. Lorsque le polymère hydroxylé est choisi parmi les polymères hydroxycarboxylés, ceux-ci peuvent être mis en oeuvre sous forme de sels d'acides polyhydroxycarboxyliques ou sous forme d'acides polyhydroxycarboxyliques. Dans ce dernier cas, on peut les mettre en oeuvre sous la forme des polylactones correspondantes. De préférence, les polymères hydroxycarboxylés utilisables selon l'invention sont mis en oeuvre sous forme de polylactones. Ces acides polyhydroxycarboxylés peuvent etre lactonisés à des degrés divers. En général, on utilise des acides polyhydroxycarboxyliques dont plus de 30 Z des fonctions carboxyles sont lactonisées. De bons résultats ont été obtenus avec la polylactone dérivée de l'acide poly-orhydroxyacrylique. Lorsque le polymère hydroxylé contenu dans l'enrobant est une polylactone dérivée d'un acide polyhydroxycarboxylique, on incorpore également, de façon avantageuse, un composé basique dans l'enrobant. Par composé basique on entend désigner tous les composés qui une fois mis en solution dans l'eau sont susceptibles de lui conférer un pH supérieur à 7. Divers types de composés basiques peuvent être utilisés à cette fin. En général, on utilise des composés contenant des atomes de silicium ou de phosphore. Des exemples de composés basiques adéquats sont les fluosilicates, les silicates et les phosphates de métaux alcalins. De bons résultats ont été obtenus avec le fluosilicate de sodium et les silicates de sodium et de potassium. Ces composés basiques peuvent être ajoutés en quantités variables. En général, on les utilise dans des proportions telles que le rapport pondéral polylactone dérivée du polymère hydroxy carboxylé sur compose basique est compris entre 0,1 et 10 et le plus souvent entre 0,2 et 5. De bons résultats sont obtenus lorsque le compose basique est présent dans l'enrobant à raison de 0,1 à 30 X de son poids. Le polymère hydroxylé peut être contenu dans l'enrobant dans des proportions variables.- En général, il est présent à raison de 0,01 à 50 Z du poids de l'enrobant. Le plus souvent, l'enrobant contient de 0,1 à 30 Z en poids de polymère hydroxyle. La masse moléculaire moyenne des polymères hydroxylés que contient l'enrobant est supérieure à environ 300. Elle est en général comprise entre 2 000 et 1 000 000. Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsqu'elle est comprise entre environ 5 000 et environ 800 000. L'enrobant peut également contenir des charges de type organique ou minéral. On peut également y incorporer des mélanges de charges. Les charges sont des poudres fines ayant en général une granulométrie telle qu'elles passent au travers d'un tamis de 170 et de préference de 325 mesh (U.S.Standard). Comme charges de type organique on utilise en général des produits naturels à base de cellulose tels que la poudre dérivée du bois ou la farine de tourbe. Comme charges de type inorganique ou minéral on utilise des produits à base de silice, de silicates, de carbonates, de sels de calcium.On utilise en général des charges choisies parmi la silice broyée ou précipitée, le sable broyé, la bentonite, le talc, le kaolin, les terres à diatomées, les terres à foulon, la vermiculite, l'argile, le calcaire, la craie, le carbonate de calcium, ltoxyde de calcium, l'hydroxyde de calcium, le plâtre ou leurs mélanges. Certaines de ces charges sont déjà présentes dans le composé peroxydé de départ. Il en est ainsi des sels de calcium lorsque le compose peroxyde est le peroxyde de calcium. D'autres charges non phytotoxiques peuvent également convenir. La teneur en charges peut varier dans de très larges limites. Elle est en général comprise entre O et 99 Z du poids total de l'enrobant et de préférence entre 0,1 et 95 Z du poids total de l'enrobant. Des teneurs comprises entre 1 et 90 Z conviennent bien. Certaines semences dont l'exocarpe est susceptible d'absorber rapidement de grandes quantités d'eau, peuvent être traitées, avant l'enrobage proprement dit, au moyen d'un agent permettant d'éviter un gonflement excessif de la semence. Ces agents sont en général choisis parmi les aldoses et les composés basiques; certains polymères hydroxylés de l'invention tels que l'alcool polyvinylique peuvent également jouer ce rôle. La nature de l'agent permettant de contrôler le gonflement des semences est choisie en fonction de la nature du polymère hydroxylé présent dans l'enrobant. Lorsqu'il s'agit d'une polylactone dérivée d'un acide polyhydroxycarboxylique , on choisit en général le composé basique tel que défini ci-avant et plus particulièrement le fluosilicate et le silicate de sodium.Lorsqu'il s'agit d'un polymère dérivé des aldoses, on choisît en général un aldose monomère ou oligomère tel que le fructose, le glucose, et le saccharose, ou un alcool polyvinylique. Ces agents permettant de contrôler le gonflement des semences peuvent être présents dans des proportions variables pouvant aller jusqu'à 20 Z du poids de l'enrobant. L'enrobant peut également contenir un ou plusieurs autres additifs tels que des adhésifs autres que les polymères hydroxylés de l'invention, des agents permettant de préserver les semences contre les herbicides sélectifs, des fongicides, des insecticides, etc. En général, on veille à ce que ces additifs ne soient pas phytotoxiques. Ces additifs peuvent être présents --dans des proportions variables pouvant aller jusqu'à 20 Z du poids de l'enrobant. La teneur en ces autres additifs est en général comprise entre 0 et 10 du poids de l'enrobant. La quantité totale d'enrobant'mise en oeuvre peut varier dans de larges limites. En général, elle est comprise entre 1 et 2000 X du poids de semence à enrober selon le type de semences, leurs formes et leurs dimensions. Des exemples de compositions enrobantes particulièrement adéquates sont donnés ci-après. La composition I contient : - de I à 90 X en poids de peroxyde de calcium - de 0,5 à 20 Z en poids de polylactone dérivée de l'acide poly-a -hydroxyacrylique - de 0,5 à 30 Z en poids de composés basiques tel que le fluosilicate de sodium, ou le silicate de sodium ou leurs mélanges - de 1 à 98 Z en poids de charges diverses telles que le carbonate, l'oxyde, l'hydroxyde ou le sulfate de calcium - de O à 10 t en poids d'un alcool polyvinylique, et - de O à 5 X en poids d'additifs divers. La composition II contient - de 1 à 90 Z en poids de peroxyde de calcium - de 0,1 à 10 Z- an poids d'alcool polyvinylique - de O à 25 Z en poids d'aldoses tels que le saccharose ou le glucose - de 1 à 98 Z en poids de charges diverses telles que le carbonate, l'oxyde, l'hydroxyde ou le sulfate de calcium, la silice précipitée, le kaolin ou leurs mélanges, et - de O à 5 Z en poids d'additifs divers. La composition III contient - de 1 à 90 % en poids- de peroxyde de calcium - de 0,1 à 10 X en poids de celluloses substituées ou non telles que les alkylhydroxyalkylcallulosas, plus particulierement la méthylhydroxyéthylceîlulosa ou la méthylhydroxypropylcal lulose - de O à 20 Z en poids d'un agent pour le contrôle du gonflement des semences tel que le glucose, le saccharose ou l'alcool polyvinylique, et - de 1 à 98 Z en poids de charges diverses telles que le carbonate, l'oxyde, l'hydroxyde ou le sulfate de calcium, le talc ou leurs mélanges - de O à 5 Z en poids d'additifs divers. La composition IV contient - de 1 à 90 Z en poids de peroxyde de calcium - de 0,1 à 10 Z en poids d'un polymère constitué du produit hydrolysé de greffage de nitrile acrylique sur l'amidon - de O à 20 Z en poids d'un agent pour le contrôle du gonflement des semences tel que le glucose, le saccharose, l'alcool polyvinylique et les composés basiques, plus particulièrement lefluosilicate et le silicate de sodium - de 1 à 98 Z en poids de charges diverses telles que le carbonate, l'oxyde, l'hydroxyde ou le sulfate de calcium, le talc, le kaolin, la silice, la vermiculite ou leurs mélanges, et - de O à 5 Z d'additifs divers. L'invention peut être appliquée à divers types de semences, telles que les semences de légumineuses, de graminées ou de dicotylédones. En général, on l'utilise pour les semences de légumineuses telles que les diverses sortes de pois, de haricots et de lentilles, la luzerne, le trèfle, la vesce le soja, l'arachide, la féverole et le lupin, les semences de graminées telles que le ray grass et les céréales (mais, avoine, seigle, froment, orge, riz, etc), les semences de dicotylédones telles que la chicorée, la laitue, le tabac, la tomate, la carotte, les choux et le colza. L'enrobage peut se faire selon diverses techniques connues en elles-memes. Une technique particulière qui fait également l'objet de l'invention, consiste à humidifier la surface externe des semences au moyen d'eau ou d'une solution aqueuse, à appliquer sur les semences ainsi humidifiées l'enrobant solide, et à sècher la semence enrobée. L'humidification des semences peut se faire par exemple par pulvérisation d'eau ou d'une solution aqueuse. Lorsque les semences sont sensibles au gonflement par l'eau, on les humidifie, de façon avantageuse, au moyen d'une solution aqueuse d'un agent capable de limiter le gonflement des semences, tel que défini ci-avant. Ces solutions aqueuses peuvent contenir des quantités variables d'agents capables de limiter le gonflement des semences. En général leur concentration est relativement élevée et est au moins égale à 3 x du poids de la solution. La concentration maximale en agent capable de limiter le gonflement correspond à la saturation de leur solution aqueuse. La quantité d'eau ou de solution aqueuse utilisée pour humidifier les semences est variable. En général, elle est comprise entre 1 et 20 Z du poids des semences. Les semences humidifiées sont traitées par le mélange de constituants enrobants dans divers types d'appareils connus en eux-memes et convenant pour l'agglomération. Des granulateurs tels que des soles tournantes peuvent ainsi etre utilisées. L'enrobant est en général mis en oeuvre sous forme d'un mélange de particules de petites dimensions, de préférence sous forme de poudre. Les dimensions moyennes des particules d'enrobant solide sont en général inférieures à 100 microns. Lorsqu'on utilise pour humidifier les semences une solution aqueuse contenant un agent capable de limiter le gonflement des semences, on tient compte des proportions mises en oeuvre pour déterminer les quantités totales d'enrobant solide à mettre en oeuvre à la granulation. Afin d'illustrer l'invention sans pour autant en limiter la portée, on donne ci-après des exemples pratiques de réalisation. Exemples 1 à 14 Germination des petits pois La technique consiste à humecter des semences de petits pois au moyen d'une solution aqueuse (composition a) à raison de 10 ml de solution par 100 g de semences. Les semences humides sont ensuite traitées dans un granulateur au moyen d'une poudre d'enrobant (composition b). Trois poudres d'enrobant (composition b) ont été essayées dont les compositions sont données ci-après. Poudre F1 Constituants g/100 g peroxyde de calcium à 80 Z 90 polylactone de l'acide polym=-hydroxyacrylique 5 Na2SiF6 5 Poudre F2 Constituants g/100 g peroxyde de calcium à 60Z 60 produit hydrolysé de greffage de nitrile acrylique sur l'amidon (H-SPAN) 1,07 Kaolin 5,4 Silice 0,53 Vermiculite 10 Talc 23 Poudre F3 Constituants g/100 g peroxyde de calcium à 60% 72,3 talc 24,3 méthylhydroxyéthylceIlulose (2000 cps) 2,9 Après enrobage, les semences sont légèrement humectées par un peu d'eau et sont séchées rapidement. Les semences enrobées sont mises à germer soit en botte de PETRI sur papier filtre humide (essais 1 à 10) soit sur sable humide (essais 11 à 14). Les essais de germination ont été réalisés à 293-295 K. Les compositions utilisées pour l'enrobage et les résultats obtenus sont rassemblés aux tableaux I et II. Les essais 1 et 11 ont été réalisés à titre de comparaison sans enrobage. L'essai 2 a été réalisé également à titre de comparaison avec un enrobant ne contenant que du peroxyde de calcium à 58 Z; les semences avaient été au préalable humectées à l'eau déminéralisée. TABLEAU I Enrobage des petits pois - Culture en botte de PETRI Essai Enrobage Taux de Durée de germination germinatiol Composition a Composition b % jours Soluté Concentration Type dose, de la solution, g/100 g % poids semences 1 - - 90 7 2 - CaO2 50 0 (58%) 3 alcool 4 F1 20 100 3 - 4 polyvi nylique 4 Na2SiF6 5 Fl 20 100 3 - 4 5 Na2SiO3 15 Fl 20 100 3 - 4 6 alcool 4 F2 30 100 3 - 4 polyvi nylique 7 sucre 15 F2 30 100 3 8 Na2SiF6 5 F2 30 100 3 - 4 9 alcool 4 F3 30 90-100 4 - 5 polyvi- nylique 10 sucre 15 F3 30 90-100 4 - 5 TABLEAU II Enrobage des petits pois - Culture sur sable humide Essai Enrobage Durée de n0 germination, Composition a Composition b jours ~Soluté ~Concentration Type dose, de la solution, % poids semences 11 - - 7 12 Na2SiF6 5 F1 20 4-5 14 alcool 4 F3 30 4 - 5 polyviny lique Lors de la réalisation des essais 12, 13 et 14 on a constaté un effet fongicide marqué, du à enrobant par rapport à l'essai 11 réalisé sans enrobant. Dans les essais 12 à 14 la croissance ultérieure des racines était 3 fois plus rapide que dans l'essai 11. Dans l'essai 12 la croissance ultérieure des tiges était 2 fois plus rapide que dans l'essai 11 et dans les essais 13 et 14 la croissance des tiges était 3 fois plus rapide que dans ltessai 11. Exemples 15 à 31 Germination des céréales La technique est semblable à celle utilisée pour réaliser les essais précédents. Pour humecter les semences avant enrobage on les traite avec de l'eau déminéralisée à raison de 10 ml d'eau par 100 g de semences. Les poudres F1 et F2 reprises ci-avant ont été utilisées pour l'enrobage de semences de froment, d'orge et de riz. Les compositions utilisées pour l'enrobage et les résultats obtenus sont rassemblés aux tableaux III (froment), IV (orge) et V (riz). Les essais 19, 26 et 31 ont été réalisés à titre de camparaison sans enrobage. TABLEAU III Enrobage du froment Essai Enrobage Taux de Durée de N germination, germination, Composition b % jours Type Dose, g/100 g semences 15 F1 7,5 74 5 16 F2 15 70 5 17 F2 30 90 5 18 F2 60 80 5 19 - - 68 5 TABLEAU IV Enrobage de l'orge Essai Enrobage Taux de Durée de N germination, germination, Composition b Z jours Type Dose, g/100 g semences 20 F1 7,5 94 5 21 F1 15 96 5 21 F1 15 96 5 22 F1 30 86 5 23 F2 15 92 5 24 F2 30 70 5 25 F2 60 98 5 26 - - 52 5 TABLEAU V Enrobage du riz Essai Enrobage Taux de Durée de N germination, germination, Composition b Z jours Type Dose, g/100 g semences 27 F1 30 96 5 2g F2 15 100 5 29 F2 30 94 5 30 F2 60 98 5 31 - - 94 5 REVENDICATIONS 1 - Semences enrobées caractérisées en ce que leur enrobant contient un composé peroxydé et un polymère hydroxylé. 2 - Semences enrobées selon la revendication 1, caractérisées en ce que le composé peroxydé est le peroxyde de calcium. 3 - Semences enrobée8 selon la revendication 1 ou 2, carac térisees en ce que le polymère hydroxylé est choisi parmi l'alcool polyvinylique, la polylactone dérivée de l'acide poly-&alpha;-hydroxy- acrylique, la cellulose, les dérivés de la cellulose, et les produits de greffage du nitrile acrylique sur l'amidon hydrolysés. 4 - Semences enrobées selon la revendication 3, caractérisées en ce que I1 enrobant contient de 1 à 90 Z en poids de peroxyde da calcium, de 0,1 à 10 Z en poids d'alcool polyvinylique, de O à 25 Z en poids d'aldoses, de 1 à 98 Z en poids de charges et de O à 5 % en poids d'additifs divers. 5 - Semences enrobées selon la revendication 3, caractérisées en ce que l'enrobant contient de 1 à 90 % en poids de peroxyde de calcium, de 0,5 à 20 X en poids de polylactone dérivée de l'acide poly--hydroxyacrylique , de 0,5 à 30 Z en poids -de composés basiques, de 1 à 98 Z en poids de charges, de O à 20 Z en poids d'alcool polyvinylique et de O à 5 Z en poids d'additifs divers. 6 - Semences enrobées selon la revendication 3, caractérisées en ce que l'enrobant contient de i à 90 Z en poids de peroxyde de calcium, de 0,1 à 10 Z en poids d'alkylhydroxyalkylcelluloses, de O à 20 Z en poids d'un agent pour le contrôle du gonflement des semences, de 1 à 98 X en poids de charges et de O à 5 X en poids d'additifs divers. 7 - Semences enrobes selon la revendication 3, caractérisées en ce que l'enrobant contient de 1 à 90 X en poids de peroxyde de calcium, de 0,1 à 10 Z en poids d'un polymère constitue du produit hydrolysé de greffage de nitrile acrylique sur l'amidon, de O à 20 Z en poids d'un agent pour le contrôle du gonflement des semences, de 1 à 98 Z en poids de charges et de O à 5 Z en poids d'additifs divers. 8 - Procédé pour l'obtention de semences enrobes caracterise en ce qu' on humecte les semences au moyen d'une phase aqueuse, en ce qu'on traite les semences ainsi humectées au moyen d'une poudre d'enrobage contenant un composé peroxydé et un polymere hydrolysé, et en ce qu'on sèche les semences enrobées ainsi obtenues. 9 - Procédé pour l'obtention de semences enrobes selon la revendication 8, caractérise en ce que l'on humecte les semences au moyen d'une solution aqueuse d'un agent pour le contrôle du gonflement des semences choisi parmi l'alcool polyvinylique, le fructose, le glucose, le saccharose, le fluosilicate de sodium et le silicate de sodium.