Brevet FR2582471A1 — publié le 19861205

La présente invention concerne un procédé pour empêcher sur un plan de culture le developpement des plantes ainsi qu'un élément de filtre actif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Pour empêcher le developpement des plantes dans les champs ou sur d'autres plans de culture en serre ou en laboratoire on utilise suivant la technique antérieure des produits chimiques herbicides enfouis dans le sol du plan de culture. Parmi ces produits on connait des désherbants empêchant le developpement de toute végétation et des herbicides selectifs n'agissant que sur des espèces prédéterminées tout en permettant le developpement d'autres espèces que l'on souhaitecultiver. Ces produits chimiques sont aujourd'hui utilisés à une très grande échelle et leur emploi pose des problèmes graves. La quasi--totalité de ces produits sont des produits toxiques dangereux pour la faune naturelle et pour l'homme qui consomme des produits alimentaires préparés à partir de plantes cultivées avec l'utilisation de ces produits. On sait qu'un grand nombre de ces produits s'accumulent dans l'organisme d'animaux et de l'homme sans être éliminés naturellement et mettent ainsi en danger la survie même de nombreuses espèces. De plus on a observé que la résistance des plantes à ces produits augmente au fur et à mesure de leur utilisation de sorte qu'on est amené à augmenter les dosages de produits herbicides d'année en année pour obtenir les résultats recherchés. La présente invention a pour objet de concevoir un procédé pour empêcher le developpement des plantes qui ne comprend plus l'utilisation de produits chimiques enfouis dans le sol du plan de culture et qui sont absorbés par les plantes et/ou la faune environnante. Le procédé selon la présente invention consiste à éliminer dans le spectre du rayonnement lumineux au moins l'une des deux bandes de longueurs d'ondes qui favorisent la photosynthèse et situées la première entre 4200 A et 4900 A et la deuxième entre 6000 A et 7000 A. Grâce a ce procédé, le rayonnement lumineux arrivant au niveau des plantes, ne comporte plus de bandes de longueur d'ondes permettant le déroulement normal de la photosynthèse dans l'organisme végétal ce qui conduit à un déssèchement rapide des plantes et à un arrêt total de la crois sance. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre grâce à des fil tres passifs réfléchissant simplement le rayonnement dans les bandes de longueurs d'ondes favorisant la photosynthèse. Mais de préférence, le pro cédé selon l'invention consiste à transformer le rayonnement lumineux d'au moins l'une desdites bandes de longueurs d'ondes en un rayonnement dont les longueurs d'ondes ne sont comprises. ni dans ladite première ni dans ladite deuxième bande de longueur d'ondes. De cette manière, l'énergie du rayonnement lumineux n'est pas perdue mais, le cas échéant, utilisée pour produire de la chaleur ce qui accélère encore le processus de destruction de la végétation. L'invention concerne également un élément de filtre actif pour la mise en oeuvre de la deuxième variante du procédé selon l'invention. L'élément selon l'invention est constitué d'une feuille d'une matrice organique concontenant au moins une -matière luminescente etXou fluorescente formant une cascade lumineuse pour absorber le rayonnement incident d'au moins l'une des deux-dites bandes de longueurs d'ondes pour la réémettre dans une bande d'émission de longueur d'ondes différente, couvrant des longueurs d'ondes défavorisant la photosynthèse des plantes De telles cascades lumineuses sont connues et déjà décrites dans les brevets français nO 76 09321 et 81 16678 du déposant. Suivant un mode de réalisation préféré de l'élément selon l'invention les matières formant ladite "cascade lumineuse" comprennent une première matière cyclique aromatique dont la bande d'absorption couvre des longueurs O q d'ondes de 4200 A à 4900 A et la bande d'émission des longueurs d'ondes de 4900 A à 6000 A. Avantageusement, les matières formant ladite "cascade lumineuse" comprennent une deuxième matière cyclique aromatique dont la O O bande d'absorption couvre des longueurs d'ondes de 6000 A à 7000 A et la bande d'émission des longueurs d'ondes supérieures à 7000 A et dans ce cas, la concentration de ladite première matière cyclique aromatique est d'environ 2 à 5 x 10-3 mole/l et la concentration de ladite deuxième matière cyclique aromatique est d'environ 2 à 5 x 10-3 mole. Suivant un mode de réalisation particulièrement efficace, expérimenté par le déposant, ladite première matière cyclique est un mélange de deux composants dont le premier comprend au moins l'un des produits suivants Uvitex Vert Hostasol G Caumarin 102 et le deuxième au moins l'un des produits suivants Jaune Hostasol 33 Jaune Hostasol 3G Caumarin 153. Suivant une variante de l'invention, ladite matière cyclique est un mélange de deux composants dont le premier ^comprend au moins l'un des produits suivants Rouge Hostasol 5B Rhodamine B Sulforodamine B et le deuxième au moins l'un des produits suivants Rhodamine 700 Oxazine 1 Oxazine 750 Furan 6 L D S 821. L'élément selon l'invention peut se présenter sous la forme d'un filtre d'une épaisseur de l'ordre de 50 à 100A et être réalisé en polyurethane en chlorure de polyvinyl ou en une matière plastique équivalente, dopée avec ladite matière cyclique aromatique. D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un diagramme montrant, d'une manière simplifiée le spectre du rayonnement solaire, la figure 2 est un diagramme montrant l'absorption de l'énergie photonique par la photosynthèse des plantes en fonction de la longueur d'ondes de la lumière incidente, la figure 3 rst un diagramme montrant l'effet de la cascade lumineuse uti lisée dans une feuille selon l'invention et la figure 4 est un diagramme montrant le spectre de la lumière après son passage à travers un mode de réalisation préféré de la feuille herbicide selon la présente invention. La figure 1 montre le spectre du rayonnement solaire et comme on le sait seulement une partie très limitée de ce spectre favorise la photosynthèse des plantes ainsi que leur développement. A la figure 2, on voit, en pourcentage de l'énergie totale absorbée, l'énergie absorbée par le processus de photosynthèse des plantes en fonction de la longueur d'ondes du rayonnement incident. La courbe en trait plein concerne la photosynthèse pour la production de la chlorophylle A tandis que la courbe en tirets concerne la photosynthèse pour la production de la photosynthèse B. A cette figure, on voit très clairement qu'il existe des plages ou bandes de longueurs d'ondes dans lesquelles les deux processus de photosynthèse absorbent la quasi totalité de leur energie. La première plage se situe environ entre 4000 A et 5000 A et la deuxième plage environ entre 6000 et 7000 . Suivant l'invention, on élimine du spectre du rayonnement incident la lumière dont la longueur d'ondes est comprise dans l'une ou l'autre ou 0 o dans les deux plages c'est-à-dire entre 4000 A et 5000 A et/ou 6000 A et 7000 . De cette manière, la lumière obtenue arrivant au sol ou sur un plan de culture ne contient aucun rayonnement pouvant favoriser l'un ou l'autre desdits processus de photosynthèse de sorte que les plantes qui tendraient à se développer sous cette lumière périraient très rapidement. La pratique a démontré que l'élimination de seulement l'une desdites bandes de longeurs d'ondes dans la lumière incidente est suffisante pour obtenir ce résultat. Pour ne pas perdre, dans le cas du rayonnement solaire, l'énergie du rayonnement éliminée suivant l'invention, on utilise dans la pratique des cascades lumineuses inventées également par la présente déposante. Ces cascades lumineuses permettent d'absorber la lumière dans une première bande de longueur d'ondes pour la réémettre dans une deuxième bande de longueur d'ondes. Suivant l'invention, on utilise une cascade lumineuse qui absorbe de la lumière dans une première bande de longueur d'ondes comprise entre 4000 A et 5000 A pour la réémettre dans une bande comprise entre 5000 A et 6000 A. La cascade lumineuse peut également absorber de la lumière dans une bande de longueur d'ondes comprise entre 6000 A et 7000 A pour la réemettre à des longueurs d'ondes supérieures à 7000 A. La cascade lumineuse peut également combiner ces deux effets. L'invention concerne également un élément filtrant actif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Cet élément se présente sous la forme d'une feuille ou plaque d'une matière plastique notamment en chlorure de polyvinyl ou en polyethylene contenant des matières de dopage formant une cascade lumineuse présentant les caractéristiques exposées ci-dessus. Ces matières de dopage sont des matières luminescentes et/ou fluorescentes, présentes en dispersion dans la feuille ou plaque. Suivant l'invention, les matières assurant le premier effet d'absorption/emission O O O O (4000 A à 5000 A - 5000 A à 6000 A) sont des matieres cycliques aromatiques du type à noyaux. Leur concentration est de l'ordre de 2 à 5 x mole/l. Les matières assurant le deuxième effet absorption/émission (6000 A à 7000 A - supérieur à 7000 ) sont des matières cycliques aromatiques de 4 â-6 noyaux. La concentration de ces matières est de l'ordre de 2 à 5 x 10-3 mole/l. La figure 3 illustre l'effet d'une cascade lumineuse contenant des matières de dopage du premier et deuxième types par référence au spectre du rayonnement solaire. On voit à cette figure clairement les effets d'absorption représentés en A et les effets de reémission représentés en B et ainsi le transfert d'énergie d'une bande de longueur d'ondes dans une deuxième bande de longueur d'ondes obtenue selon l'invention. La déposante a réalise et testé de nombreuses feuilles ou plaques filtrantes suivant l'invention en utilisant des matières luminescentes et fluorescentes actuellement sur le Marché. Le plus souvant, on a utilisé pour chaque type de matière de dopage, des mélanges de-plusieurs matières pour optimaliser l'effet recherche. Dans les exemples ci-dessous, ces matières sont désignées par leur dénomination commerciale suivie du nom de leur fabricant car dans beaucoup de cas, la composition chimique est actuellement tenue au secret par les différents producteurs et/ou distributeurs. Les mélanges suivants ont été réalisés et testés pour former la ou les matières de dopage du premier type (absorption 4000 A à 5000 A, réémission entre 5000 A et 6000 A) ler composant 2ème composant Uvitex OB (Ciba-Geigy) Jaune Hostasol 3B (Hoechst) Vert Hostasol G (Hoechst) Jaune Hostasol 3G (Hoechst) Caumarin 102 (Lamda) Caumarin 153 (Lamda) Comme matière de dopage du deuxième type (absorption entre 6000 A et 7000 A, réémission au-dessus de 7000 ), on a utilisé les mélanges suivants 1er composant 2ème composant Rouge Hostasol 5B (Hoechst) Rhodamine 700 (Lamda) Rhodamine B (Lamda) Oxazine 1 (Lamda) Sulforodamine B (Lamda) Oxazine 750 (Lamda) Furan 6 (Lamda) L D S 821 (Lamda) Les dénominations commerciales ci-dessus suivies de l'indication (Hoechst) sont des produits fabriqués par la Société allemande HOECHST, République Fédérale d'Allemagne et celles suivies de l'indication (Lamda) sont des produits fabriqués par la Société allemande LAMDA PHYSIK, République Fedérale d'Allemagne. Uvitex est la dénomination commerciale d'un produit fabriqué par la Société française CIBA-GEIGY et Furan 6 celle d'un produit fabriqué par la Société LAMDA PHYSIK également. En incorporant des mélanges du premier type et du deuxième type dans une meme feuille ou plaque de matières plastiques, on a pu optimaliser l'effet recherche comme représenté à la figure 4. Cette figure montre une courbe typique représentant le poucentage de l'énergie photonique en fonction de la longueur d'ondes de la lumière mesurée du côté opposé à une source de lumière d'une feuille ou d'une plaque filtrante selon l'invention. On voit que la plus grande partie de l'énergie est transmise dans les plages entre 5000 A et 6000 A et audessus de 7000 , c'est-à-dire à des longueurs d'ondes n'intervenant ~ pas dans le processus de photosynthèse des plantes. Dans la première plage (4000 à 5000 A) favorable à la photosynthèse, très peu d'énergie est transmise tandis que l'énergie transmise dans la deuxième plage (6000 et 7000 ) favorable à la photosynthèse, est encore plus réduite et quasi négligeable. Lorsque l'élément filtrant selon l'invention se présente sous la forme d'une feuille souple, il est utilisécommepaillage disposé directement sur le sol. Ce paillage est mis en place lorsque les pousses d'une culture sont sorties du sol et il présente alors des trous pour le passage des pousses. Ces dernières sont alors exposées au rayonnement normal du soleil favorisant leur développement et leur croissance. Le sol entre les pousses reçoit la lumière filtrée à travers la feuille selon l'invention qui ne permet aucun developpement de végétation dans ces parties. Dans beaucoup de cas, le paillage peut déjà être mis en place après la mise en terre des semences d'une culture. Dans ce cas, il est dépourvu de perforations ou trous. Les pousses de culture sortant de terre sont suffisamment puissantes pour percer le paillage tandis que celui-ci arrête le développement de mauvaises herbes entre les plantes de culture car ces mauvaises herbes ne peuvent pas percer le paillage. Bien entendu, l'inyention n'est pas- limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici mais on peut y apporter de nombreuses modifications sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour empecher le développement des plantes sur un plan de culture expose à un rayonnement lumineux naturel ou artificiel caractérise en ce qu'il consiste à éliminer dans le spectre du rayonnement lumineux au moins l'une des deux bandes de longueurs d'ondes qui favorisent Ia photosynthese et situees la première entre 4200 A et 4900 A et la deuxième entre 6000 et 7000 . 2. Procedé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à transformer le rayonnement lumineux d'au moins l'une desdites bandes de longueurs d'ondes en un rayonnement dont les longueurs d'ondes ne sont comprises ni dans ladite première ni dans ladite deuxième bande de longueur d'ondes. 3. Elément de filtre actif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une matrice organique contenant au moins une matière luminescente et/ou fluorescente formant une cascade lumineuse pour absorber le rayonnement incident d'au moins l'une des deux dites bandes de longueurs d'ondes pour la réémettre dans une bande d'émission de longeurs d'ondes différentes, couvrant des longueurs d'ondes défaborisant la photosynthèse des plantes. 4. Elément de filtre actif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les matieres formant ladite "cascade lumineuse" comprennent une pre mière matière cyclique aromatique dont la bande d'absorption couvre des longueurs d'ondes de 4200 A à 4900 A et la bande d'emission des longueurs O O d'ondes de 4900 A à 6000 A. 5. Elément de filtre actif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les matieres formant ladite "cascade lumineuse" comprennent une deuxième matière cyclique aromatique dont la bande d'absorption couvre des O O longueurs d'ondes de 6000 A à 7000 A et la bande d'émission des longueurs d'ondes supérieures à 7000 A 6. Elément de filtre actif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la concentration de ladite première matière cyclique aromatique est d'environ 2 à 5 x 10 3 mole/l. 7. Elément de filtre actif suivant les revendications 4 et 5, caractérise en ce que la concentration de ladite deuxième matière cyclique aroma tique est d'environ 2 à 5 x 10 3 mole/l. 8. Elément de filtre actif suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que ladite première matière cyclique est un mélange de deux composants dont le premier comprend au moins l'un des produits suivants DOITEX OB Vert Hostasol G Caumarin 102 et le deuxième au moins l'un des produits suivants Jaune Hostasol 3B Jaune Hostasol 3G Caumarin 153. 9. Elément de filtre actif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérise en ce que ladite matière cyclique est un mélange de deux composants dont le premier comprend au moins l'un des produits suivants Rouge Hostasol 5B Rhodamine B Sulforodamine B et le deuxième au moins l'un des produits suivants Rhodamine 700 Oxazine 1 Oxazine 750 Furan 6 L D S 821 10. Element de filtre actif suivant l'une quelconque des revendications 3 a 9, caractérisé en ce qu'il est realisé en polyurethane. 11. Elément de filtre actif suivant l'une quelconque des revendications 3 à 9 caractérise en ce qu'il est réalisé en chlorure de polvvinyl. 12. Element de filtre actif suivant l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il présente une épaisseur de l'ordre de 50 100HL ~