Brevet FR2591423A1 — publié le 19870619

VERRES NUTRITIFS POUR L'AGRICULTURE La présente invention concerne de nouvelles compositions ver- rières pour la fabrication de matériaux destinés à être utilisés dans le domaine de l'agriculture. Plus particulièrement, elle concerne des produits vitreux destinés à la nutrition végétale. Comme produit vitreux au sens de l'invention, on peut citer par exemple des fibres ou poudres de verre. Par poudres de verre, on entend toute matière vitreuse pulvé- rulente, obtenue par tous les moyens de fragmentation connus. Ainsi le verre, mis sous une forme quelconque à la suite de l'opération de coulée, peut être concassé, broyé et tamisé. Mais la poudre peut également être obtenue en coulant le ver- re directement dans l'eau; le verre subit un refroidissement brutal qui provoque l'apparition de tensions internes suffisamment fortes pour entrainer sa fragmentation en fines particules; ces dernières sont ul- térieurement séchées puis tamisées. Il est possible de faire entrer dans des compositions de ver- re une très grande variété d'éléments et les applications les plus va- riées ont pu être envisagées. Le choix des compositions est d'une façon générale fonction d'un compromis entre plusieurs exigences souvent contradictoires: le coût des différentes matières premières, les contraintes imposées par les dispositifs de mise en oeuvre des procédés de fabrication et les propriétés souhaitées. Dans le domaine de l'agriculture, et notamment celui de la nutrition végétale, les compositions de verre, par leur capacité d'échange avec le milieu avec lequel elles sont en contact, trouvent une application privilégiée. Les plantes ont en effet besoin pour leur croissance d'un grand nombre d'éléments minéraux qui, pour la plupart, peuvent entrer dans une composition de verre. Suivant la teneur de la plante en chacun de ces él&éments, on les classe généralement en deux catégories: les macro-éléments ou éléments majeurs: N, P, K, S, Ca, Mg, et les oligo - léments ou éléments mineurs, indispensables également mais en moindre quantité: Fe, Mn, Zn, B, Cu, Mo. C'est dans le sol, par ses racines, que la plante puise normalement les éléments nécessaires à sa croissance. Mais tous les sols n'ont pas les propriétés convenant pour une nutrition satisfaisante des plantes. Certains sont trop pauvres ou totalement dépourvus d'éléments indispensables au développement des plantes. D'autres contiennent effectivement ces éléments, mais le transfert à la plante ne s'effectue pas correctement, dans les propor- tions nécessaires à une croissance satisfaisante. Pour que les conditions d'un transfert efficace soient effec- tivement réunies, il faut en effet que l'élément nutritif soit suscep- tible de se solubiliser dans la phase liquide du milieu de culture, seul 1' élément en solution pouvant être assimilé par la plante. Mais cette solubilité doit également être contrôlée et se produire au fur et à mesure de l'absorption des éléments concernés par le végétal, et donc au fur et à mesure des besoins du végétal. Sinon, les éléments effecti- vement libérés sont entrainés par drainage, ou encore réagissent chimi- quement avec le sol, mais ne sont pas assimilés par la plante. On a donc développé des moyens soit pour enrichir le sol en éléments indispensables à la plante, soit pour améliorer l'aptitude des plantes à assimiler lesdits éléments. On a également fortement développé la pratique de la culture hors sol. Selon cette technique, on utilise des substrats variés qui maintiennent les racines des plantes et sont alimentés en une solution nutritive qui contient les éléments nécessaires à la croissance des plantes. Le choix des éléments et de leurs proportions dans la solution nutritive est fonction des besoins de la plante. Le choix de la nature du substrat est, quant à lui, fonction de ses qualités pour faciliter la culture. Parmi toutes les qualités requises, on peut citer l'absence d'éléments toxiques pour les plantes, l'absence d'éléments pathogènes, une bonne résistance à la dégradation et au tassement. Du fait que le substrat constitue alors l'unique milieu de développement du système racinaire, certaines caractéristiques physi- ques sont également requises: ce sont notanmnent une bonne capacité de rétention de l'eau, qui permet de doser le rythme des arrosages; une capacité d' a&ration du milieu racinaire, conditionnée par la densité du substrat. Le substrat doit également assurer une bonne circulation de la solution nutritive. Des produits vitreux tels que des fibres et des poudres de verre destinés à être appliqués dans le domaine de l'agriculture sont connus. Par exemple, le brevet US 2 192 939 décrit des fibres de verre conditionnées sous la forme d'un matelas de fibres disposé sur le sol -10 avant de l'ensemencer. Les fibres décrites dans ce document renferment des élAéents connus pour leurs propriétés fertilisantes, facilement solubles, et introduites en quantités convenant pour enrichir le sol. Les compositions de verre choisies fournissent pour l'essentiel du pho- sphore et du potassium. La fonction qu'elles remplissent est multiple et toujours en association avec' le sol: enrichissement ou protection du sol. La croissance des plantes est ainsi assurée par l'apport ccm- biné du sol et du matelas de fibres. On connait également, par la publication de brevet allemand DE-AS 1 008 757 des poudres de verre obtenues par fusion de la composi- tion puis refroidissement brusque à l'eau suivi d'une opération de sé- chage et de tamisage. Ces poudres de verre peuvent servir directement de support nutritif et rendre certains éléments nutritifs directement accessibles aux racines. Malgré la présence d'un ou de plusieurs élé- ments nutritifs dans ce produit, il est alimenté en une solution qui contient elle-même un ou plusieurs éléments nutritifs. Avec un tel système, la croissance est réalisée par l'apport combiné du support et de la solution nutritive. L'invention vise à fournir des nouveaux produits vitreux ap- pliqu-s à l'agriculture qui présentent des propriétés améliorées par rapport aux produits connus. Elle vise notarment à fournir un milieu nutritif de culture hors sol, c'est à dire un milieu qui caombine les fonctions de nutrition et de maintien du système racinaire des végétaux. Sous cet aspect, elle vise à simplifier le travail de l'horticulteur. En effet, dans la mise en oeuvre la plus courante d'un procèd6 de culture hors sol tel que décrit précdemment, sur substrat inerte au plan agronomique, les éléments essentiels aux plantes sont apportés par la solution nutritive qui doit alors les contenir tous. Mais du fait de la multiplicité des éléments, la préparation d'une tel- le solution exige un certain noibre de précautions qui prennent du temps. Notamment, pour éviter la formation de précipités, il faut pré- parer séparément plusieurs solutions contenant chacune un nombre limité d'éléments, et les utiliser tout de suite. A cet égard, un des buts de l'invention est de se passer de solution nutritive. L'art antérieur précédement cité n'élimine pas cet inconvénient, dans la mesure o 1 'emploi d'une solution nutritive plus ou moins complexe est toujours prévu. Un autre but de l'invention est de permettre la croissance des végétaux dans un milieu de culture indépendant du sol, sans apport nutritif extérieur autre que l'azote. Pour atteindre tous ces buts, l'invention a pour objet des produits vitreux qui sont caractérisés par le fait qu'ils renferment, à l'exception de l'azote, tous les éléments minéraux majeurs et mineurs essentiels à la nutrition des végétaux et susceptibles d'être prélevés par leur système racinaire dans le milieu ambiant, les quantités et proportions des constituants intervenant dans l'élaboration de ces pro- duits étant choisies de façon à ce que les éléments nutritifs soient solubles et assimilables par les végétaux. De ce fait, les produits vi- treux selon l'invention peuvent constituer à eux seuls une source complète, azote excepté, convenant pour la croissance et la nutrition des végétaux. Plus précisément, les produits vitreux de l'invention renferment, en tant qu'éléments minéraux majeurs, P, K, Ca, Mg, S, en tant qu'éléments minéraux mineurs Fe, B, Mn, Zn, Cu, Mo, apportés par les oxydes suivants: P205,K20, CaO, MgO, S03,Fe203,B203, MnOrD, ZnDO, CuO, M0O3, ainsi que de la silice. La silice sert de base à la matrice vitreuse. Les proportions des divers constituants sont bien entendu choisies de façon à retrouver dans les plantes les éléments nécessaires dans les proportions adéquates. A titre indicatif, on peut rappeler les teneurs en éléments miréraux dans les végétaux entiers: azote, phosphore, potassium, calcium et magnésium sont généralement présents dans le végétal à des taux supérieurs à 1 mg par gramme de matière séche. Pour cent parts de matière sèche, on trouve de 1 a 5 parts d'azote et de potassium, de 1 à 4 parts de calcium; soufre, magnésium et phosphore sont à des teneurs inférieures à 1 part. En ce qui concer- ne les éléments mineurs, ou oligo éléments, fer, bore et manganèse re- présentent quelques centaines de microgrammes (ppm), zinc et cuivre quelques dizaines de microgrammes et le molybdène est le plus souvent inférieur au microgramme. La demanderesse a défini une composition qui renferme les constituants suivants, pris dans les proportions pondérales ci-après: SiO2 25 à 65 % Fe203 1 à 15 % P205 1 à 15 % B203 0,01 à 2 % K20 5 à 35 % MnoD 0,01 à 3 % CaO 11 à 35 % ZrnO 0,01 à 3 % MgO 1 à 10 % CuO 0,01 à 2 % S03 0,01 à 1% Moo3 0,01 à 3 % Na2O 0 à 2 % A1203 0 à 25 % Les ccapositions sont déterminées par analyse chimique sur le verre. On a par ailleurs constaté que par addition d'alumine, il était possible de contrôler la cinétique de dissolution des éléments nutritifs sous l'action de l'eau, pour l'adapter aux besoins des plantes. Ce constituant, qui n'est pas nécessaire à la nutrition, est, suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, présent dans la- composition, à une teneur pondérale inférieure à 7 %. Certaines plantes absorbent le sodium, quoique son rôle exact n'ait pu encore être mis en évidence. Les produits de l'invention ccm- prennent avantageusement Na2o. Ce constituant a également un effet bé- néfique sur l'élaboration du verre. Les ccapositions suivantes sont particulièrement adaptées aux buts de l'invention. Elles renferment les constituants suivants, pris dans les proportions pondérales ci-après: SiO2 40 à 55 % Fe203 2 à 5 % P205 5 à 8 % B203 0,1 à 0,3 % K20 15 à 20 % MnO 0,1 à 0,3 % CaO 13 à 18 % ZnO 0,1 à 0,3 % MgO 4 à 7 % CuO 0,1 à 0,2 % S03 0,1 0,3 % MoO3 0,05 à 0,1 % A1203 Na20 0,1 à 0,5 % Comme cela a été indiqué, les produits de l'invention peuvent être des fibres de verre ou des poudres de verre. Dans le cadre de l'invention, les fibres de verre peuvent être préparées par tous les procdes connus de fabrication des fibres de verre. Un mode de préparation usuel consiste à former les fibres par passage de la composition de verre fondue dans une filière centrifuge. Cependant les compositions de verre choisies dans le cadre de l'invention ont une température de fibrage assez élevée, de l'ordre de 14000C. Un mode de préparation particulièrement avantageux est par exemple celui décrit dans le brevet français 2 374 440. Selon ce procédA, les fibres sont obtenues à partir d'une filière statique par étirage au moyen de courants gazeux qui interagissent de façon à former des tourbillons réguliers. L'un des avantages procurés par la mise en oeuvre des pro- duits de l'invention sous forme de fibres ou de poudres réside dans la possibilité de jouer sur la dimension des fibres ou des grains, afin d'obtenir une surface spécifique appropriée. Il est en effet connu que l'attaque chimique du verre est d'autant plus rapide qu'il se présente sous une forme possédant une surface spécifique plus grande. La vitesse de mise en solution des éléments peut être également contrôlée par ce moyen. Les conditions ne sont toutefois pas identiques pour les fibres et pour les poudres. - Dans le cas des poudres, le mode de préparation ne permet pas toujours une répartition granulométrique hcamogne. Au mieux, on obtient une poudre dont la majorit des grains ont une taille inférieure à une valeur donnée mais les différences peuvent être considérables d'un grain à l'autre. Du fait de ces distorsions, des phénarmnes de ségréga- tion des grains risquent d'apparaître sous l'action de l'eau dans un substrat contenant ces poudres: par exemple les grains les plus petits sont entrainés par lessivage, et tombent au fond du substrat. Dans tous les cas, il est difficile de conserver une surface d'attaque de la coa- position qui soit homogène dans toute la masse du substrat, et d'obte- nir un contrôle de la solubilité des éléments et par la suite, de leur faculté d'assimilation par les plantes. Dans le cas des fibres, le mode de préparation permet à la fois d'obtenir une surface spécifique homogène en tous points de la surface fibreuse, et une maitrise de la valeur de cette surface spéci- fique par la maitrise du diamètre des fibres. Du fait que les fibres sont généralement obtenues par passage dans une filière, le réglage du dispositif permet de fixer préalablement le diamètre des fibres produites. Dans le cas des fibres, la fonction de nutrition est donc facilité par rapport aux poudres. Par ailleurs, la fonction de maintien du système racinaire de la plante est également facilitée. La mise en oeuvre des comrositions de verre sous forme de fibres favorise un enchevêtrement des racines et des fibres. Enfin la capacité de rétention d'eau est accrue pour les fi- bres par rapport aux poudres. Les considérations précédentes font qu'un mode préféré de réalisation de l'invention consiste à mettre en oeuvre les compositions de verre sous forme de fibres. De préférence, ces fibres auront un dia- mètre compris entre 3 et 9 micromnètres ce qui correspond à une surface spécifique de l'ordre de 0,3 n2/g. La surface spécifique S est reliée au diam&tre d par la for- mule suivante: S = 4 co désigne la masse volumique égale à d 2500 kg/m3, soit S =1,6 o d est exprimé en micromètres. Il est beau- d coup plus difficile d'élaborer des poudres de verre dont les dimensions sont telles que la surface spécifique atteigne ces valeurs. Les feutres de fibres minérales sont ordinairement liés au moyen de liants organiques tels que les résines- phénoplastes, ou aminoplastes. Dans le cadre de l'invention, la liaison des fibres cons- titue une caractéristique avantageuse. La présence d'un liant organique accroit en effet la tenue des fibres, évite leur tassement, notamment sous l'action de l'eau, et favorise donc leur fonction de maintien des racines des végétaux. On utilisera comme liant des résines phénoplastes et/ou aminoplastes à raison de 2 à 15 %, et de préférence de 3 à 6 %, en poids de fibres. A ces taux, les résines sont sans influence sensi- ble sur la culture elle-même. L'invention a également pour objet un substrat de culture hors sol comprenant les produits vitreux définis précédemment. Toutes les combinaisons peuvent être envisagées, dans la mesure o les fonc- tions de nutrition et de maintien des racines des plantes sont effecti- vement remolies. Les produits vitreux précédemment définis peuvent par exemple être utilisées, en tant que substrat de culture hors sol, avec des ma- tériaux inertes sur le plan agronomique. Jusqu'à présent, la culture hors sol a en effet déjà conduit à l'utilisation de substrats de nature variée: des produits minéraux naturels tels que les graviers et pouzzolanes, des produits minéraux traités tels que les perlites expan- sées ou les laines de roche, ou encore des produits fibreux d'origine 259 1423 végétale tels que les tourbes. Tous ces matériaux peuvent être utili- sées en combinaison avec les produits de l'invention. On peut également envisager un substrat qui comprend des produits selon l'invention, mé- lés à des fibres de verre inertes sur le plan agronomique. Une autre application possible de l'invention consiste à uti- liser les produits comme engrais retard, en combinaison avec des sols ou des substrats pauvres en éléments nutritifs. L'invention concerne aussi un procédé de croissance et de nu- trition végétale selon lequel on alimente en azote un substrat tel que défini précédemment. L'alimentation en azote peut se faire par différents moyens. Une technique qui convient particulièrement bien est la technique dite de subirrigation. Selon cette technique, une solution aqueuse azotée humidifie le milieu de culture par capillarité. Un tel procèd d'alimentation est particulièrement avantageux pour l'élevage de jeunes plants. Dans ce cas, en effet, la fourniture d'éléments minr- raux doit être rapide et suffisante. Il faut éviter toutefois que la forte solubilité des éléments n'entraine un lessivage incontrôlé sous l'action de l'eau avec des pertes d'éléments trop importantes. On a constaté que par l' emploi de la subirrigation, ces inconvénients étaient évités. Lorsque le substrat libère les éléments nutritifs, le milieu tend à devenir alcalin et une alcalinisation excessive du milieu cons- titue un inconvénient. C'est pourquoi on utilise de préférence une so- lution aqueuse azotée dont le pH est acide, de préférence compris entre 2 et 4, de façon à ramener le pH du milieu en dessous de 7. L'acidité peut être apportée par des acides forts, parmi lesquels on peut citer l'acide sulfurique ou l'acide nitrique. L'acide sulfurique est avanta- geux dans la mesure ou il fournit simultanément un supplément de sou- fre. L'acide nitrique est également avantageux dans la mesure o0 il apporte simultanément l'acidité et l'azote nécessaires. D'autres caractéristiques et avantages de 1' invention appa- raitront au cours de la description suivante d'exemples de réalisation. Les exemples concernent des fibres de verre préparées selon le procèdé d&crit dans le brevet français 2 374 440 d6jà cité. Elles ont un diame- tre de 6 micromtres environ, ce qui correspond à une surface spécifi- que de 0,26 m2/g. Pour mettre en évidence la capacité à nourrir la plante des fibres de verre ainsi préparées, la demanderesse a défini une technique analytique représentative de la capacité d'assimilation des éléments par la plante. Le tableau 1 en annexe indique les compositions correspondant aux différents exemples. Les proportions des différents éléments sont indiquées en pourcentages pondéraux. Pour les exemples 1 et 2, on a par ailleurs pu procéder à une série d'essais culturaux permettant notaumment de mettre directement en évidence l'assimilation par les plantes des éléments minéraux indispensables. Les résultats obtenus seront ccmparés à ceux obtenus avec un substrat témoin ccrprenant uniquement du sable. Témoin 1: 2,5 kg de sable sont alimentés avec une solution nutritive ccmplète, c'est-à-dire ccaprenant tous les élémnents nécessaires au dé- veloppement de la plante. Le sable présente une granuloaétrie de l'ordre de 1 à 2 mm. Il est placé dans un pot réserve d'eau du type riviera, et se trouve en contact permanent avec 2 cm de solution nutritive, présente au fond du conteneur et réapprovisionnée selon les besoins. L'essai est réalisé avec une espèce dont la production hors sol se développe considérablement: le concombre. La variété utilisée est le concombre "vert long des maraichers". La culture est conduite du semirds au stade plantation défini par les producteurs, à savoir six feuilles environ bien développées. La préparation du milieu de culture se fait de la façon sui- vante: on sème trois graines et on interrompt l'expérience au bout de 36 jours environ, ce qui correspond au stade plantation défini par les producteurs. La solution nutritive a la composition suivante, 1 me corres- p.Dant à 1 ml d'une solution normale: - nitrate de potassium 3 me/l phbosphate de potassium 2 me/1 - nitrate de calcium 8 me/l - sulfate de magn&sium 2 me/l - acide nitrique 4 me/1 - Fe 800 pg/l - Mn 200 pg/l - Zn 200 yg/l - B 100 pg/ - Cu 50 pg/l 1G - Do 5D pg/0 LDes résultats observés concernent d'une part le développement végétatif du plant, d'autre part sa composition minérale. Développement végétatif: | | poids frais I poids sec I poids I poids I I Témoin i I I feuilles I tiges I I I g I g I g I g I \ I 43,19 I 3,72 I 21,01 1 22,181 I I I i I I Analyse minérale: nombre I feuille i longueur I totale | I ncm I 9,3 I 41,35 I I I Elle porte sur les teneurs en éléments majeurs: K, Ca, Mg, P, exprinmées en pourcentage de matière sèche, et sur les teneurs en éléments mineurs Fe, Zn, Mn, B, Cu, Mo, exprimées en parties par mil- lion (ppm). Le dosage des différents éléments présents dans l'échantillon végétal obtenu demande une préparation homongène de l'échantillon, afin d'obtenir des bases de comparaison convenables d'un exemple à l'autre. On procède de la façon suivante: l'échantillon végétal est pesé frais, puis stabilisé par séchage rapide aux infrarouges à une température comprise entre 80 et 90 C, afin d'éviter toute évolution de produits instables. Le séchage est poursuivi a une température plus basse, de l'ordre de 70 C, jusqu'à poids constant. Le végétal est alors homogé- néisé par broyage. La mouture est la plus fine possible de façon à dis- poser d'une prise d'essai représentative de l'échantillon. Le dosage des éléments se fait sur la poudre v6gétale minéralisée. La préparation de l'échantillon se fait de la façon sui- vante: on pèse exactement 0,5, 1 ou 2 g de poudre végétale que l'on calcine au four à mouffle à 500 - 550 C dans une capsule de quartz, ou de platine pour le dosage des oligo-éléments. On ajoute 5 ml d'HCl pur puis on chauffe au bain de sable jusqu'à obtenir un produit sec. On ajoute 5 ml d'eau déminéralisée et on chauffe de nouveau au bain de sa- ble pour obtenir un produit sec. On maintient une heure au bain de sable, on ajoute 5 ml d'une solution aqueuse à 10 % de HC1, puis on filtre immédiatement sur un ballon jaugé de 100 ml. On lave à l'eau chaude et on complète le ballon à l'eau à 100 ml après refroidissement. Tous les éléments sont dosés à partir de cette préparation. K et Na sont dosés par photométrie de flanmme, Ca et Mg par absorption atomnque, P205 par colorirétrie au vansdate, éventuellement après une 259 14 23 Il hydrolyse, Fe, Mn et Cu par colorimétrie ou absorption atomique. Les résultats correspondants aux exemples témoin 1, 1, téroin 2 et 2 sont regroupés dans le tableau 2 en annexe. EXETLE 1 Le milieu de culture est constitué cette fois de 1500 g de sable mélange à 10 g de fibres dont la composition est indiquée dans le tableau 1 en annexe: Il est alimenté par subirrigation à l'aide d'une solution aqueuse d'acide nitrique dont le pH est environ 2. Cette solution a l'avantage d'apporter à l'aide d'un seul composé, l'acidité convenable et l'azote nécessaire. Lors de la mise en solution des éléments, le mi- lieu tend en effet à devenir alcalin. L'analyse des feuilles de concomn- bre montre que tous les éléments présents dans les fibres et nécessaires à la plante ont effectivement été assimilés. Toutefois, certains éléments sont, par rapport au témoin 1, assimilés de façon ex- cédentaire, ce qui risque de conduire à une toxicité pour le concnom- bre. Par molybdène, de Développement rapport au témoin 1, on constate notanmment un excédent de bore et de manganèse. végétatif: - I I poids frais I poids sec I poids! I I I I feuilles L I g I g 1 g I Exemp. i 9,12 I 0,86 1 4,49 1 tI I i1 I I Le plant de concombre s'est donc tions qui ne sont pas encore optimisées. Témoin 2 et Exemple 2: Les analyses nminrales pratiquées poids 1 nombre I longueur tiges I feuillej totale I gi I | cm I 4,631 5,6 1 17,87 1 I I I développé dans des condi- sur les exemples ténoin 2 et 2 (voir tableau 2) résultent de cultures de Ray Grass d'Italie. Cet- te plante test est une graminée pérenne dont les repousses successives permettent d'apprécier l'évolution dans le temps de l'assimilation de 1' élément étudié. Le semis de Ray Grass est représenté par 1 g de grai- nes (340 unités environ) réparties sur une surface de 156 acm2. L'irrigation est faite à l'eau déminéralisée jusqu'à la levée. En fin de culture, on procède à l'analyse minérale de la plante. Entre le se- mis et la levée se sont écoulés neuf jours, tandis que la fin de la culture a été fixée à trois mois environ après la levée. Le sable utilisé est siliceux (dépourvu de calcaire) à grains ronds de diamètre défini compris entre 1 nmm et 3 mm et de faible capa- cité de rétention pour l'eau. Temoin 2: Il s'agit de 2,5 kg de sable alimenté par une solution nutritive complète dont la composition est la suivante: - nitrate de potassium 3 me/1 (un me correspond à 1 ml d'une solution normale de sel), - nitrate de calcium 8 me/1 - phosphate de potassium 2 me/l - sulfate de nagnésium 2 me/1 ainsi qu'une solution d'oligo-éléments de manière à obtenir 800 Pg/l de fer, 200 pg/l de manganèse, 200 pg/l de zinc, 100 pg/1 de bore, 50jag/1 de cuivre, 50 yg/1 de molybdène. EXEMPLE 2. Le milieu de culture est représenté par 7,5 g de fibres pour 2,5 kg de sable. La composition des fibres est indiquée dans le tableau 1 en annexe. La solution aqueuse utilisée est une solution de nitrate d'ammonium acidifiée à 5,5 me/1. La composition des fibres de verre se différencie de celle de l'exemple 1 essentiellement par un accroissement de la teneur en alumine, et un abaissement de la teneur en certains oligo-éléments, no- tanmment molybdène. Cet exemple met en évidence l'influence du taux d'alumine sur la capacité d'assimilation du potassium et du phosphore par la plante puisque, par rapport au tnémoin 2 (voir tableau 2), l'exemple 2 témoigne d'un abaissement de la teneur en ces deux éléments dans la plante. Cet abaissement n'apparait pas dans l'exemple 1 par rapport au témoin 1. EX4EMPLE 3. Le milieu de culture est cette fois constitué par un cube de fibres dont la composition est indiquée dans le tableau 1 en annexe. Ces fibres sont liées à l'aide d'un liant phénoplaste, à raison de 4 % en poids des fibres et elles ont un dianmètre de 6 micromatres. Le cube formé a une densité de 32 kg/m3, et les dimensions suivantes: 100 nn x mm x 60 mm. Dans le cadre de cet exemple, ainsi que pour les deux exem- * ples suivants, on a semé des graines de concombre dans les mêmes condi- tions que dans 1' exemple 1. La solution qui alimente le substrat est une solution d'acide nitrique dont le pH est 2. On a étudié la capacité d'assimilation des éléments nutritifs par la plante d'après le test chimique du suivi de la cinétique d'extraction par 1' acétate d'ammonium, mis au point par la demanderesse. L'expérience a été menée de la façon suivante: 1 g de pro- duit est agité avec 50 ml d'acétate d'ammonium à pH7 pendant des temps variables, six fois une heure puis une fois six heures. Les valeurs cu- mulées des principaux éléments extraits sont indiquées ci-dessous: L[ g/kg 1 mg/kg l L pH I P205- t C Mg0 t Fe2 I Mr) I I 8,02 I 3,78 t 1,91 I 4,73 I 0,63 t 20,5 t 9,2 l t I I t I t La cerposition (conformément tableau 1) se caractérise essen- tiellement par une très faible valeur en alumine, qui est reliée à une cinétique d'extraction des différents éléments rapide en comparaison des exemples suivants. Une extraction rapide, qui favorise une assimi- lation rapide des éléments par les plantes est particulièrement avanta- - geuse dans les cas o il n'y a pas de risque de perte par drainage. C'est notamment le cas lorsqu'on emploie la technique de subirrigation pour alimenter un substrat nutritif. EXEMPLE 4. Par rapport à l'exemple 3, cet exemple se caractérisé essen- tiellement par une teneur fortement accrue en alumine. Cette différence se traduit de la façon suivante quant à la cinétique d'extraction. l g/kg \ mg/kg I L pH t P2o5 K20 CaO I MgO I Fe2o3 Mo t 7,37 t 0,55 t 0, 91 3,79 0,35 19,9 7,7 L! I I I I I I Il apparait donc un ralentissement considérable de la cinéti- que d'extraction, notamment pour le potassium et le phosphore. Une tel- le propriété permet d'envisager une application spécifique d'un tel matériau: il peut être utilisé comme engrais retard, de sorte que sa faible solubilité est mise à profit. Ces matériaux étant peu solubles, les ions sont libérés plus progressivement et la plante les utilise alors au fur et à mesure de ses besoins. Dans une telle application, ils sont nécessairement associés à des sols ou à des sub- strats pauvres en éléments nutritifs, pour lesquels ils servent de source d'appoint en éléments nutritifs. Ils risquent, dans une telle application, d'être soumis à des lessivages non contrôlés plus ou moins importants. La faible solubilité des éléments est donc ici un avantage puisqu'elle permet d'éviter des pertes d'éléments trop importantes. Au contraire, dans le cadre principal de l'invention, à savoir une appli- cation des produits vitreux comne substrat nutritif, on choisira avan- tageusement des teneurs en alumine plus faibles. EXMPLE 5. Il se caractérise par une teneur en alumine intermédiaire en- tre celle de l'exemple 3 et celle de l'exemple 4. L'extraction à 1 'acétate d'amnonium donne les résultats suivants: I g/kg | mg/kg I |i P2O5 K20 CaO MgO Fe203 MnO I 7,95 I 3,50 I 1,29 I 4,05 I 0,45 J 22,9 I 5,0 I I I I I I i I i Ces résultats confirment le rôle joué par l'alumine en tant que régulateur de la capacité d'assimilation par la plante des éléments nutritifs principaux. Avec la teneur en alumine indiquée, on obtient une assimilation par la plante qui convient bien pour une application du matériau en tant que substrat nutritif. On a par ailleurs réalis6 un exemple 6 supplémentaire qui met en évidence que mime quand ils contiennent une proportion élevée d'oligo-éléments, les produits vitreux de l'invention n'ont pas un ca- ractère phytotoxique. Dans cet exemples, les fibres de verre ont la composition suivante: SiO2 37,5 % Fe203 6,0 % P205 4,0 % B203 0,52 % K20 11,1% MnO 1,4 % CaO 13,1 % ZnO 2,0 % MgO 2,9 % CuO 0,99 % SO3 0,1% MoO3 0,5 % Na2o 2,0 % A1203 15,3 % On effectue une culture de tomates sur un mélange de 5 g de fibres et de 1500 g de sable fin inerte dont les grains ont un diamètre moyen de 1 mm environ. Le milieu de culture est alimenté en subirrigation par une 2 59 1t423 solution nutritive complète, telle que celle décrite en relation avec 1 'exemple témoin 2. On procède de cette façon afin d'accentuer 1' effet d'une éventuelle phytotoxicité du verre. La variété de tomates utilisées est un hybride à croissance déterminée dénommé LUCA. La culture est conduite du semis au stade plantation (pièces florales du premier bouquet bien apparentes), soit environ trois ou quatre jours avant l'épanouissement de la première fleur. Les résultats suivants sont relatifs au développement végéta- tif pour l'exemple considéré et un témoin comprenant uniquement 1,5 kg de sable. I riombre hauteur | poids frais poids sec l |I | feuilles cm (g) (g) I I Exep. 6 | 10,6 46,3 76,3 5,7 I I I sable I 11,0 47,3 84,9 6,3 LII I I I i Il apparait donc que en tant que substrat, les produits de l'invention ne présentent pas de caractère phytotoxique. En d'autres termes, une quantité importante d'oligoéléments dans le substrat ne peut être à elle seule phytotoxique. Un tel exemple est particulière- ment intéressant dans une application coceu engrais retard en mettant à profit une faible vitesse de libération des éléments et la possibilité d'en mettre une quantité importante dans le produit sans risque de phytotoxicité. w w ul o t'i "tj b-' VL O Ln F-'- O VI TABLEAU 1: Cpositions (en pourcentage pondéral) Exemple 1 I 1 1 1 L 1 I 1 1- 1 I I 1 5 1 1 - 1 sio2 1 I 53,301 ,40 1 I ,70 [ ,80 I 46,10 46,10 1 P205 1 4,601 6,30 I 6,701 6,601 6,501 l K20 I , 9c1 I i5,5d 17,2d 17,0 1 16,88d CaO I 17,40 1 L ,10 1 ,30 1 ,30I ,30 1 ,30 1 MgOI 4,901 ,201 I 4,80 4,90I 4,901 I 4,90 1 I SO3 1 0,301 0,20 0,10 0,10 0,10 0,10 1 I Fe203 1 2,0 I ,0 1 4,0 1 4,0 I 4,0 1 B203 I MW I 1 l 0,60 1 0,221 I I 0,60 1 0,211 I I 0,11 1 0,14 1 1 1 0,12 1 0,141 01 0 1 0,12 1 0,14 1 I I ZrnO I CuO I 0,25 1 0,10 _ L _ 0,22 0,12 0,32 1 0,10 0,2 1 0,10 0,23 1 0,09 I 1 MoO3 i _1.o I il 0,07 I I 0,07 I I ,031 I t 1 0,03 1 0, 1 0,03 1 I I Na20 1 0,08 0,02 0,05 1 0,10 1 0,07 1 A1203 0,10 ,10 0,10 ,0 4,90 -l j j1 1% ro w - - un O U1 0 U. 0 tn TABLEAU 2: Analyse des végétaux - Culture en subirrigation I EXEMPI Type de I Soluti KI cal Mgl P INalFe | Mn I CulMo | B I Zn l végétauxl aqueul %J %l %l % 1 % 1 ppm l ppm l ppnl ppml ppm I 1 I feuillesl I I I I I I I I I I I concombreI HN3 1 4,3d 4,9 l,0 0,54 0,2 36,71 2351 8,61 78 I 74 I 5 L I I I I I 1 1 l 1 1 1 1 1 1 | Témoid feuilles| Solut I I I I I I I I I 1 I concombr4 nutr. 5,6d 4,1d 0,54 0,7 I 77 I 123 10,4 7 | 7,9 75,2 | I I Ic atI I I I I I I I I I 1.T m i a 1 1 o ut 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1!I | T6nid ay |so zUt I I I Il olut| 2 | Grass | nutr.| 5,22 0,8 0,2 | 0,54 | 69,7 | 89, 7i 6, 6,21 28, 93,7 i I I IcCaT LI I I I I I I I I I I I I Gras I I I Is I I I I I 1 I I I 11 11 11 1 I 259 1 423 REVENDICATIONS 1. Produits vitreux destinés à être utilisés en agriculture, caractérisés en ce qu'ils renferment, à l'exception de l'azote, tous les éléments minéraux majeurs et mineurs essentiels à la nutrition des végétaux et susceptibles d'être prélevés par leur système racinaire dans le milieu ambiant, les quantités et proportions des constituants desdits produits étant choisies de façon à ce que lesdits éléments nu- tritifs soient solubles et assimilables par les végétaux. 2. Produits vitreux selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils renferment, en tant que source d'éléments minéraux majeurs P205, K20, CaO, MgO, S03, en tant que sources d'élénments minéraux mi- neurs Fe203, B203, MnO, ZnO, CuO, MOO3, ainsi que de la silice. 3. Produits vitreux selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'ils renferment les constituants suivants, pris dans les propor- tions pondérales ci-après: SiO2 25 à 65 % Fe203 1 à 15 % P205 1 à 15 % B203 0,01 à 2 % K20 5 à 35 % MnOD 0,01 à 3 % CaO 11à 35 % ZO 0,01 à 3 % mgo 1 à 10 % Cu 0, 01 à 2 % SQ3 0,01 à 1% MO03 0,01 à 3 % Na2o 0 à 2% A1203 0à 25 % 4. Produits vitreux selon la revendication 3, caractérisés en ce qu'ils renferment A1203 à une teneur inférieure à 7 % en poids. 5. Produits vitreux selon l'une des revendications 1 à 4, ca- ractérisés en ce qu'ils renferment les constituants suivants, pris dans les proportions pondérales ci-après: SiO2 40 à 55 % Fe203 2 à 5 % P205 5 à 8 % B203 0,1 à 0,3 % K20 15 à 20 % MnO 0,1 à 0,3 % CaO 13 à 18 % ZnO 0,1 à 0,3 % MgO 4 à 7 % CuO 0,1 à 0,2 % S03 0,1 à 0,3 % M103 0,05 à 0,1% Na2o 0,1 à 0,5 % A1203 6. Produits vitreux selon l'une des revendications précédentes, caractérisés en ce que ce sont des fibres de verre. 7. Fibres de verre selon la revendication 6, caractérisées en ce que leur surface spécifique est de l'ordre de 0,3 n2/g. 8. Fibres de verre selon la revendication 7, caractérisées en ce qu'elles ont un diamètre moyen compris entre 3 et 9 microxntres. - 9. Fibres de verre selon l'une des revendications 6 à 8, ca- ractérisées en ce qu'elles sont liées au ooyen de liants organiques, notanment des résines phénoplastes et/ou aminoplastes. 10. Fibres de verre selon la revendication 9, caractérisées en ce que la teneur en liant est de l'ordre de 2 à 15 % et de préférence de 3 à 6 % en poids des fibres. 11. Substrat de culture hors sol, caractérisé en ce qu'il con- prend des produits vitreux selon l'une des revendications 1 à 10. 12. Substrat selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend également des matériaux inertes sur le plan agronomique. 13. Substrat selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits matériaux sont des fibres de verre. 14. Procédé de croissance et de nutrition végétale, caractk- risé en ce qu'il consiste à alimenter en azote un substrat selon l'une des revendications 11 à 13. 15. Procèd5 selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'alimentation du substrat se fait par subirrigation à l'aide d'une so- lution aqueuse azotée. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que la solution a un pH acide de préférence compris entre 2 et 4. 17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que on utilise de l'acide sulfurique pour acidifier la solution. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la solution azotée est une solution d'acide nitrique. 19. Application des produits vitreux selon l'une des revendi- cations 1 à 3 en tant qu'engrais retard.