Brevet FR2556173A1 — publié le 19850614

2556173' La présente invention concerne des semences enrobées et un procédé pour l'obtention de semences enrobées. L'enrobage des semences est une pratique devenue courante. Il vise notamment à améliorer les caractéristiques de germination, à fournir divers additifs susceptibles d'intervenir à un moment quelconque de l'établissement et de la croissance des plantes, à protéger les semences ou encore à donner à la semence une forme ou une dimension qui conviennent pour le semis automatique. On a ainsi proposé d'enrober des semences au moyen de matières nutritives, de charges, de fongicides, d'herbicides, d'insecticides, etc. Les procédés connus d'enrobage présentent cependant de nombreux inconvénients. Il est fréquent que l'enrobant n'adhère pas convenablement à la semence de sorte qu'il ne résiste pas aux diverses manutentions auxquelles sont soumises les semences. Ce phénomène est particu- librement sensible pour les semences à prise d'eau rapide. En effet, au cours de l'enrobage, on observe fréquemment un gonflement important de certaines semences dû à l'absorption d'eau. Après séchage, la semence se contracte pour reprendre sa dimension initiale tandis que l'enrobant ne se contracte en général pas dans les mâmes proportions; de ce fait il n'adhère plus convenablement à la semence et il se fragilise, se délite ou se désagrège. Certains enrobants par contre sont tellement durs et résistants qu'ils ne se dissolvent ni ne se désagrègent facilement sous l'action de l'humidité et de l'eau une fois la semence mise en place, ce qui est également néfaste. Au cours de l'enrobage, on a recours à de petites quantités d'eau notamment pour humecter les semences avant l'enrobage propre- ment dit, pour solubiliser ou disperser au moins l'un des agents constitutifs de l'enrobage ou encore pour solubiliser ou disperser 2556173' -2- les agents collants utilisés pour assurer l'adhérence des autres agents constitutifs de l'enrobage. La présence d'eau présente des inconvénients qui sont particulièrement importants lorsque les semences sont mal protégées et absorbent rapidement l'eau. En effet, certaines semences peuvent absorber de l'eau au cours de l'enrobage ce qui peut conduire à une initiation prématurée de la germination de sorte que les semences ne peuvent plus être stockées. Par ailleurs, il n'est souvent pas possible de sécher correctement la semence sous la couche d'enrobant ce qui entraine des risques de dégradation au cours du stockage. Ces effets sont particulièrement sensibles lorsque les semences mises en oeuvre sont des semences de légumineuses, de mals et de crucifères. De plus, certains agents constitutifs de l'enrobant, qui dans l'ensemble présentent des propriétés intéressantes, peuvent avoir des effets secondaires de phytotoxicité pour certaines semences. Enfin, dans certains cas, il est malaisé d'enrober les semences de manière uniforme car leurs surfaces sont peu régulières et ne permettent pas un accrochage uniforme des enrobants. Les agents collants qu'on utilise habituellement pour faire adhérer les autres agents constitutifs de l'enrobage à la semence ne permettent pas de pallier simultanément tous ces inconvénients. La présente invention vise à procurer des semences enrobées ainsi qu'un procédé pour leur obtention qui ne présentent pas. les inconvénients respectifs des semences et des procédés connus. Dans les semences enrobées selon l'invention, l'enrobant est très résistant notamment à la fragilisation et au délitage à sec et il adhère bien aux semences de sorte que la tenue des semences enrobées au stockage est excellente. L'enrobant se délite, se désagrège ou se dissout sous l'action de l'humidité ou de l'eau lorsque les semences sont mises en place dans leur milieu de culture. En outre, il n'exerce pas d'effet phytotoxique et il permet d'éviter une germination prématurée des semences. Les semences enrobées selon l'invention présentent un taux de germination excellent. Lorsque l'enrobant contient des additifs actifs, ceux-ci sont. libérés lentement ce qui permet de maintenir -3- leur activité pendant une période assez longue. En outre, l'inven- tion procure des semences pouvant contenir des produits phytosani- taires ce qui permet d'éviter de procéder, au moment du semis, à des manipulations de produits qui, souvent, présentent une certaine toxicité pour les utilisateurs. Le procédé selon l'invention présente l'avantage de ne pas nécessiter l'emploi d'eau au cours de l'enrobage des semences et ainsi d'éviter tous les inconvénients liés à son utilisation. La présente invention concerne à cet effet des semences enrobées par un enrobant selon lequel l'enrobant contient un polyester dont la température de fusion est basse. Par polyesters dont la température de fusion est basse on entend désigner ceux dont la température de fusion ne dépasse pas C et de préférence pas 60 C. En général, les polyesters sont choisis parmi ceux dont la température de fusion est inférieure à C. Divers types de polyesters conviennent. Les polyesters peuvent 9tre des homopolymàres ou des copolymères. En général, les poly- esters sont choisis parmi les homo- et co-polymères de lactones telles que la s-caprolactoue et de la 6-valérolactone. Le plus souvent ils sont choisis parmi les homo- et co-polymères de la z-caprolactone. Les copolymàres de lactones peuvent contenir divers types d'unités comonomériques. En général, il s'agit de copolymères d'une lactone avec un oxyde d'oléfine tel que l'oxyde d'éthylène ou l'oxyde de propylène, avec un lactame tel que le caprolactame, avec une autre lactone, ou encore avec un mélange d'un glycol tel que l'éthylène glycol et d'un diacide carboxylique de préférence acy- clique tel que l'acide adipique. Les copolymères de lactones peuvent contenir des quantités variables d'unités monomériques dérivées de la lactone. En général, ils contiennent au moins 10 % et le plus souvent au moins 20 % de leur poids d'unités monomériques dérivées de la lactone. Cette proportion ne dépasse le plus souvent pas 95 % et de préférence pas 90 % du poids du polymère. -4- Les polyesters du type homopolymères conviennent bien. Parmi ceux-ci, les homopolymêres de lactones conviennent particulièrement bien. Les homopolymères de E-caprolactone ont donné d'excellents résultats. -- Les polyesters selon linvention peuvent avoir des masses molaires moyennes variables. En général leur masse molaire moyenne est d'au moins 300 et le plus souvent d'au moins 500. En général leur masse molaire moyenne ne dépasse pas 60 000 et le plus souvent pas 50 000. D'excellents résultats ont été obtenus avec des poly- esters de masse molaire moyenne d'environ 800 à environ 10 000. L'enrobant peut également contenir des additifs divers. Il peut ainsi 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 préférence 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 cal- caire, la craie, le carbonate de calcium, l'oxyde de calcium, l'hydroxyde de calcium, le plâtre et leurs mélanges. En général, on utilise des charges non phytotoxiques. L'enrobant peut également contenir un ou plusieurs autres additifs tels que des produits phytosanitaires, plus particulièrement des insecticides, nématicides, fongicides, désinfectants, répulsifs, herbicides et régulateurs de croissance, des agents permettant de préserver les semences contre les effets nocifs des herbicides sélectifs tels que le charbon actif, des agents nutritifs (engrais), des agents susceptibles d'améliorer la germination et la qualité des produits, des bactéries susceptibles d'influencer favorablement la germination, l'établissement ou la croissance des plantes, etc. -5- De bons résultats sont obtenus lorsque l'enrobant contient des produits phytosanitaires et plus particulièrement des fongicides. Des exemples de fongicides adéquats sont donnés dans la Liste des Produits Phytopharmaceutiques publiée par le Ministère de l'Agri- culture, Service de la Protection des Végétaux, Bruxelles, 1968 et 1981 et dans l'Index Phytosanitaire publié par l'ACTA, Paris, 1981, pages 195 à 268. L'acétate de méthoxyéthylmercure, le bénomyl, le captane, l'oxyquinoléate de cuivre, le thirame, le thiabendazole, l'éthyrimol, le manèbe et le captafol conviennent bien. De bons résultats ont été obtenus avec le bénomyl, le captane et l'acétate de méthoxyéthylmercure. De bons résultats sont obtenus lorsque l'enrobant contient des bactéries susceptibles d'influencer favorablement la germination, l'établissement ou la croissance des plantes telles que le Rhizobium. La dose totale d'enrobant peut varier dans de très larges limites selon le type de semences, leurs formes et leurs dimensions. La dose totale d'enrobant est en général d'au moins 0,0001 fois le poids des semences. Le plus souvent, cette dose ne dépasse pas fois le poids des semences sans que cette limite ne soit cri- tique. Lorsqu'il n'est pas nécessaire de donner aux semences enrobées une forme ou des dimensions prédéterminées, la dose d'enro- bant est le plus souvent d'au moins 0,01 et de préférence d'au moins 0,1 % du poids des semences et elle ne dépasse en général pas % et de préférence pas 100 % de leur poids. Lorsqu'on désire donner aux semences une forme et des dimensions prédéterminées, la dose d'enrobant est en général d'au moins 0,5 et le plus souvent d'au moins 1 fois le poids des semences et elle ne dépasse en général pas 100 et le plus souvent 50 fois leur poids. Les doses de polyesters dans l'enrobant selon l'invention peuvent être très variables. Elles peuvent être de 0,01 à 100 % du poids total de l'enrobant. En général la teneur en polyesters représente de 1 à 100 % du poids de l'enrobant si on en exclut les charges. L'enrobant peut être constitué essentiellement des polyesters selon l'invention. Dans ce cas l'enrobant contient en général de 80 à 100 % en poids de polyesters selon l'invention. 2556 1 7 3 -6- Lorsque l'enrobage doit conférer aux semences une forme ou une dimension prédéterminées, l'enrobant contient en général de 0,01 à %, et le plus souvent de 0,1 à 20 Z en poids de polyesters selon l'invention. La teneur en charges peut varier dans de très larges limites. Elle est en général comprise entre 0 et 99 Z du poids total de l'enrobant et de préférence entre 0,1 et 99 % du poids total de l'enrobant. Des teneurs comprises entre 1 et 98 % conviennent bien. Les autres additifs peuvent être présents dans des proportions variables pouvant aller jusqu'à 95 % du poids de l'enrobant. La teneur en ces autres additifs est en général de 0,00001 à 95 % du poids de l'enrobant. En général la teneur en ces autres additifs représente de 0,1 a 95 %, et le plus souvent de 5 à 90 %, du poids de l'enrobant si on en exclut les charges. Des enrobants particulièrement avantageux peuvent ainsi contenir de 80 à 100 % en poids de polyesters selon l'invention, et de 0 à % d'additifs divers, l'enrobant étant présent en quantités de 0,01-à 100 % du poids des semences non enrobées. D'autres enrobants également avantageux peuvent contenir de 0,1 à 70 % en poids de polyesters selon l'invention et de 30 à 99,9 % en poids d'additifs divers, l'enrobant étant présent en quantités de 0,01 à 200 % du poids des semences non enrobées. D'autres enrobants particulièrement avantageux peuvent contenir de 0,1 à 25 % en poids de polyesters selon l'invention, de 30 à 99,8 % en poids de charges et de 0,1 à 69 % en poids d'autres additifs, l'enrobant étant présent en quantités de 0,5 à 100 fois le poids des semences non enrobées. Ces derniers conviennent lorsqu'on désire conférer aux semences une forme ou une dimension prédéterminée. L'invention peut être appliquée à divers types de semences, telles que les semences de légumineuses, de graminées ou de dicoty- lédones. 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 2556 1 73 -7- les céréales (mais, avoine, seigle, froment, millet, sorgo, orge, riz, etc), les semences de dicotylédones telles que la chicorée, la laitue, le tabac, la tomate, la carotte, les choux et le colza et les semences de crucifères telles que le radis. On obtient de bons résultats avec des semences de légumineuses telles que les semences de pois et de soja et avec des semences de graminées telles que l'orge, l'avoine et l'escourgeon. La présente invention concerne également un procédé pour l'enrobage des semences. L'enrobage peut se faire selon diverses techniques. Le poly- ester peut 9tre mis en oeuvre tel quel à l'état liquide ou fondu ou sous forme de solution dans un solvant organique. Une technique particulière consiste à appliquer sur les semences le polyester à l'état liquide ou fondu et, si nécessaire, à ajouter les charges ou les autres additifs. Quand on désire mettre en oeuvre simultanément le polyester selon l'invention et descharges ou autres additifs, les deux opérations peuvent être faites simulta- nément ou successivement. En général, on applique sur les semences le polyester à l'état liquide ou fondu et ensuite on ajoute les charges ou les autres additifs. L'introduction de polyester à l'état liquide ou fondu peut se poursuivre pendant l'introduction des charges ou des autres additifs. On peut-interrompre l'intro- duction des charges ou des autres additifs une ou plusieurs fois et procéder dans l'intervalle à une nouvelle application de polyesters à l'état liquide ou fondu et cela jusqu'à l'enrobage complet des semences. Une autre technique consiste à mettre en oeuvre le polyester sous la forme d'une solution dans un solvant organique. La suite des opérations est similaire à celles utilisées pour l'enrobage à l'intervention de polyesters à l'état liquide ou fondu. Divers solvants organiques peuvent Atre utilisés à cette fin. Ils sont en général choisis parmi les solvants organiques comportant des groupes aromatiques ou les solvants organiques substitués par des halogènes tels que le chlore et le brome, des groupes nitro, des groupes carbonyles, des groupes carboxyles, des groupes esters -8- et des groupes alkoxy. On peut également utiliser des mélanges de solvants. On peut ainsi utiliser des mélanges des solvants précités entre eux ou avec des alcools. Les solvants sont le plus souvent choisis parmi les composés organiques contenant de 1 à 12 atomes de carbone; quand il s'agit de composés aromatiques leur nombre d'atomes de carbone est de 4 à 12. Les alcools contiennent en général de 1 à 8 atomes de carbone. De bons résultats ont été obtenus avec des solvants halogénés ou plus particulièrement des solvants chlorés seuls ou en mélange avec des alcools. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec un chlorométhane tel que le chlorure de méthylène seul ou en mélange avec un alcool tel que le méthanol. Les solutions de polyesters peuvent contenir des quantités variables de polyesters. En général, pour des raisons économiques, on utilise des solutions dont la concentration est égale à ou voisine de la saturation. De bons résultats sont obtenus avec des solutions contenant de 10 à 60 % de leur poids de polyesters. Les semences peuvent être traitées par le polyester selon le procédé de l'invention dans divers types d'appareils connus en eux-mêmes et convenant pour l'enrobage. Des granulateurs comme les tambours rotatifs, les-soles tournantes, etc. peuvent ainsi être utilisés. Le polyester, soit à l'état liquide ou fondu, soit sous forme de solution, peut être appliqué sur les semences selon diverses techniques connues par elles- mêmes. On peut ainsi l'épandre goutte à goutte sur les semences disposées dans un appareil à enrober tel qu'un granulateur ou on peut le disperser à l'aide d'un appareil du type pulvérisateur. Lorsque le polyester est normalement solide ou pâteux à la température ambiante et qu'on désire le mettre en oeuvre à l'état fondu, le moyen utilisé pour l'épandre ou le disper- ser sera muni d'un dispositif de chauffage permettant d'amener le polyester à sa température de fusion ou à une température légèrement supérieure, le plus souvent à une température comprise entre la température de fusion et cette température plus 20'C. Dans ce cas, 2556 1 7 3 --9-- les semences sont maintenues à une température voisine de, ou légèrement supérieure à, la température de fusion du polyester. Lorsque le polyester est mis en oeuvre à l'état fondu, les semences sont refroidies après l'enrobage dans l'appareil à enrober, de préférence sous agitation. Lorsque le polyester est mis en oeuvre sous forme de solution, les semences sont séchées après enrobage. Le séchage peut se faire selon toute technique connue en elle-même telle que par passage d'un courant d'air forcé éventuel- lement chauffé sur les semences qui peuvent être disposées à cette fin dans des appareils tels que des tamis, ou encore par séchage par ventilation naturelle. Afin d'illustrer l'invention sans pour autant en limiter la portée, on donne ci-après des exemples pratiques de réalisation. Exemples 1R à 4 Germination des semences de soja Les semences de soja sont enrobées au moyen de polycaprolactone dans un appareil à enrober. Deux modes de mise en oeuvre du polyester ont été choisis: pulvérisation du polyester fondu à l'aide d'un pulvérisateur chauffé a 35 C (exemple 2) ou 45 C (exemple 4) sur les semences légèrement chauffées et pulvérisation d'une solution à 50 % de polycaprolactone dans du chlorure de méthylène (exemple 3). Les semences enrobées sont mises à germer sur papier filtre humide. Les essais de germination ont été réalisés à 20-22 C. Deux qualités de polycaprolactones commercialisées par INTEROX ont été mises en oeuvre: CAPA 520 (exemples 2 et 3) et CAPA 215 (exemple 4). Un essai de germination de semences non enrobées a été réalisé à titre de comparaison (exemple 1R). Les conditions opératoires et les résultats obtenus sont rassemblés au Tableau 1. -10- TABLEAU 1 i EXEMPLES 1R I 2 3 4 i Enrobant g/100 g semences CAPA 520 2 2 CAPA 215 2 Germination taux de germination, Z après 1 jour 0 3,3 6,6 3,3 2 jours 3,3 86,3 100 93,3 j 3 jours 23,3 100 100 100 7 jours 96,6 100 100 100 polycaprolactone commercialisée par Interox. Exemples 5R et 6 Germination des semences de pois Oberon Les semences de pois Oberon ont été enrobées dans un appareil à enrober par pulvérisation d'une solution à 33 Z en poids de polycaprolactone CAPA 220 dans du chlorure de méthylène. Simulta- nément on a introduit dans l'appareil à enrober un fongicide (exemple 6). Les semences enrobées sont mises à germer en botte sur papier filtre humide. Les essais de germination ontété réalisés à 20-22'C. La vigueur des plantules a été examinée après 7 jours. Un essai de germination de semences non enrobées a été réalisé à titre de comparaison (exemple 5R). Les conditions opératoires et les résultats obtenus sont rassemblés au Tableau 2. 2556 1 73 -11- TABLEAU 2 EXEMPLES 5R 6 Enrobant g/100 g semences CAPA 220 - 1 Fongicide - 0,2 Germination taux de germination, % après 4 jours 52,4 81 7 jours 100 100 Vigueur des plantules poids moyen, mg après 7 jours 460 680 polycaprolactone commercialisée par Interox. Exemples 7R, 8 et 9 Germination de semences d'escourgeon Les semences d'escourgeon ont été enrobées, dans un appareil à enrober, par une solution à 50 % en poids de polycaprolactone, CAPA 220, dans du chlorure de méthylène. La solution a été intro- duite dans l'appareil à enrober par pulvérisation (exemple 8) ou goutte à goutte (exemple 9). Simultanément on a introduit dans l'appareil à enrober un fongicide. Les semences enrobées sont mises à germer sur papier filtre humide. Les essais de germination ont été réalisés à 20-22 C. Le taux de développement a été mesuré après 4 jours par comptage du nombre de tigelles apparues. Un essai de germination des semences non enrobées a été réalisé à titre de comparaison (exemple 7R). Les conditions opératoires et les résultats obtenus sont rassemblés au Tableau 3. 2556 1 73 -12- TABLEAU 3 EXEMPLES 7R 8 9 Enrobant g/100 g semences CAPA 220 3 3 Fongicide 1,8 1,8 Germination taux de germination, % après 4 jours 96,6 96,6 93,3 Avancement i taux de développement, % 40 93,3 86,6 Exemples 10R et 11 Culture du soja Les semences de soja ont été enrobées dans un appareil à enrober par pulvérisation d'une solution à 50 % en poids de poly- caprolactone CAPA 220 dans du chlorure de méthylène (exemple 11). Les semences enrobées sont mises en terre. La terre a été maintenue constamment humide. Après quatre mois, les plants ont été récoltés. Leur poids moyen, le poids moyen des gousses et le poids moyen des semences récoltées a été mesuré. Un essai de comparaison a été réalisé avec des semences non enrobées (exemple lOR). Les doses d'enrobant et les résultats obtenus sont rassemblés au Tableau 4. Dans chacun des exemples, les moyennes ont été faites sur quatre répétitions portant chacune sur 30 semences. 56 1 7 3 -13- TABLEAU 4 EXEMPLES 0OR il Enrobant g/100 g semences CAPA 220 - 1 Développement des plants g/plant poids moyen de plants 15,3 16,5 poids moyen des gousses 5,8 6,5 poids moyen des semences 1,23 1,41 Z556173 -14- R E V E N D I C A T I 0 N S 1 - Semences enrobées par un enrobant caractérisées en ce que l'enrobant contient un polyester dont la température de fusion est basse. 2 Semences enrobées selon la revendication 1, caractérisées en ce que l'enrobant contient un polymère de la c-caprolactone. 3 - Semences enrobées selon les revendications 1 ou 2, caracté- risées en ce qu'elles contiennent en outre des produits phytosani- taires. 4 - Semences enrobées selon la revendication 3, caractérisées en ce qu'elles contiennent un fongicide. - Semences enrobées selon la revendication 1 ou 2, caracté- risées en ce qu'elles contiennent en outre des bactéries susceptibles d'influencer favorablement la germination, l'établissement ou la croissance des plantes. 6 - Semences enrobées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisées en ce qu'elles contiennent un enrobant à des doses de 0,01 à 100 % du poids des semences non enrobées, l'enrobant contenant de 80 à 100 % en poids de polyesters. 7 - Semences enrobées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisées en ce qu'elles contiennent un enrobant à des doses de 0,5 à 100 fois le poids des semences enrobées, l'enrobant contenant de 0,1 à 25 % en poids de polyesters, de 30 à 99,8 % en poids de charges et de 0,1 à 69 % en poids d'autres additifs. 8 - Semences enrobées selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisées en ce qu'elles contiennent un enrobant à des doses de 0,01 à 200 % du poids des semences non enrobées, l'enrobant contenant de 0,1 à 70 % en poids de polyesters et de 30 à 99,9 % en poids d'additifs divers. 9 - Procédé pour l'obtention de semences enrobées selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on traite les semences au moyen d'une solution du polyester dans un solvant organique. 2 556 173 -15- - Procédé pour l'obtention de semences enrobées selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on traite les semences au moyen du polyester à l'état liquide ou fondu.