Brevet FR2593172A1 — publié le 19870724

Substance nutritive pour plantes destinée à être administrée par les feuilles et procédé de préparation de cette substance. La présente invention concerne une substance nutritive pour plantes destinée à être administrée par les feuilles et un procédé de préparation de cette substance, cette dernière trouvant son application dans divers domaines de l'agriculture. On connait déjà d'après le Catalogue de la société Schering A.G. Berlin-Ouest, (1965), une substance nutritive pour plantes dénommée VUXAL en suspension, destinée à être administrée par les feuilles et qui contient des macroéléments et des microéléments nutritifs dans les proportions suivantes: azQte - 25o; phosphore - 6%; potassium - 10 %; fer - 0,1 %; bore - 200 mg/kg; molybdène - 5mg/kg; manganèse - 500 mg/kg; cuivre - 500 mg/kg; zinc - 500 mg/kg; et cobalt - 5 mg/kg. L'inconvénient de cette substance réside dans le fait que lors de son application, il ne se produit pas une action directe sur l'accumulation des protéines dans les plantes et les graines. On connaît également un procédé et des installations pour la production de telles substances en suspension, o les macroéléments et les micro- éléments (sels) mélangés avec de l'eau et d'autres additifs, sont broyés à froid dans un mélangeur approprié (Certificat d'auteur d'invention BG 39 496). L'inconvénient de ce procédé de préparation de substances nutritives en suspension pour plantes, destinées à être administrées par les feuilles et présentant cette composition de sels, réside dans le fait que lors d'un stockage prolongé, il y a croissance dans la suspension de cristaux, principalement de nitrate de potassium bien cristallisé, qui sont la cause d'une détérioration de la qualité de ladite suspension. Afin de supprimer cette cristallisation, on ajoute habituellement des substances physiologi- quement inactives - des agents de remplissage et des stabilisateurs - qui exercent une action néfaste sur la masse des feuilles surtout quand la substance nutritive est dosée à fortes concentrations. Pour limiter le haut degré de cristallisation du nitrate de potassium, la quantité juste nécessaire de potassium est ajoutée et ce, par mise en oeuvre d'autres sels contenant du potassium tels que le chlorure de potassium en des quantités pouvant atteindre 30%; mais ceci a pour inconvénient d'intro- duire dans le mélange des ions chlore lesquels sont extrêmement indésirables pour l'évolution normale des plantes. Le but de la présente invention est de fournir une substance nutritive pour plantes destinée à être administrée par les feuilles, qui permet d'augmenter le rendement et la teneur en protéines dans les organes des plantes, ainsi qu'un procédé de préparation de cette substance sous forme de suspension possédant une structure homogène à grains fins. Ce but est atteint par une substance nutritive en suspension qui contient des macroéléments et des microélémalts nutritifs etdont la phase liquide comprend un petit-lait concentré contenant un hydrolysat de protéines (acides aminés) et de préférence 2 à 4% d'un tel hydrolysat. Le procédé de préparation de cette substance nutritive en suspension consiste à dissoudre tous les composants de cette substance, à chaud, dans un milieu de dispersion constitué par une solution concentrée de petit- lait et d'hydrolysat de protéines, puis à refroidir le mélange ainsi obtenu, ce qui conduit à une suspension homogène et à grains fins, laquelle n'est pas altérée dans le temps. Plus préférentiellement, ce procédé consiste à dissoudre à chaud les sources de macroéléments dans ledit milieu de dispersion, à ajouter au milieu de dispersion résultant les sources de microéléments et une solution d'amidon, puis à refroidir la solution résultante. La substance nutritive selon l'invention présente l'avantage qu'en l'utilisant pour nourrir des plantes par les feuilles, on augmente le rendement et la teneur en protéines dans les plantes. Quant au procédé de préparation de cette substance, il est avantageux en ce sens que grâce au traitement thermique, on provoque la solvatation des composants par le milieu de dispersion et qu'après refroidissement du mélange obtenu, il y a apparition de microcristaux qui ne sont pas capables de crottre pendant le stockage prolongé de la suspension avant son utilisation. Un autre avantage du procédé réside dans le fait qu'avec le processus thermique mis en oeuvre, on évite l'utilisation d'éléments opérationnels à grand nombre de révolutions ou les pompes à haute pression. L'invention sera expliquée avec plus de détails par l'exemple ci- après concernant la composition de la substance nutritive: 2593 1 72 1. Hydrolysat de protéines (acides aminés) - 2% 2. Solution d'acide lactique du petit-lait, concentrée trois fois - 25%. Dans la solution d'acide lactique sont inclus: acide lactique - 10%; magnésium - 0,1%; calcium - 0,5 %; riboflavine - 0,5 mg/1; acide ascorbique - 3 mg/1; thiamine - 0,1 mg/l. 3. Macroéléments: azote - 31,25%; phosphore - 7,5%; potassium - 15%. 4. Microéléments: fer - 400 mg/l; bore - 312,5 mg/1; manganèse -250mg/l; cuivre - 187,5 mg/l; zinc - 125 mg/1; molybdène - 18,75 mg/1; cobalt - 6,25 mg/l. Le procédé de préparation de la substance nutritive est mis en oeuvre dans une installation appropriée et comprend les étapes suivantes: 1. Fermentation de petit-lait de rebut; 2. Concentration de la solution d'acide lactique du petit-lait fermenté, par évaporation sous vide; 3. Hydrolyse enzymatique de composants protéiniques et concentration de l'hydrolysat de protéines, par évaporation à vide; 4. Préparation de la suspension et confectionnement du produit fini. Lors de la première étape du procédé, le petit-lait fermenté dans un fermentateur à45 C et à pH=5,0 - 5,2 (maintenu par addition de KOH) de façon que le lactose du petit-lait soit transformé, sous l'action de Bacillus Bulgaricus, en acide lactique nécessaire pour lier les microéléments en composés facilement assimilables par les plantes. Lors de la deuxième étape du procédé, la solution d'acide lactique du petit-lait est concentrée trois fois dans un évaporateur sous vide de manière à ce que la teneur en acide lactique soit portée à 10% et que celle de la protéine du lait soit portée à 1-2%; la concentration des autres composants, principalement les vitamines et les sels qui se trouvent dans le petit-lait, se trouve augmentée dans les mêmes proportions. La solution concentrée ainsi obtenue constitue la partie essentielle du milieu de dispersion de la suspension produite. La troisième étape du procédé conduit à l'obtention de l'hydrolysat de protéines, contenant les fractions de protéines (polypeptides, peptides et acides aminés) nécessaires en tant que composant de la substance 2593 1 72 nutritive. Dans un réacteur d'hydrolyse, on soumet un porteur de protéines d'un hydrolysat microbien ou des protéines à une hydrolyse enzymatique et l'hydrolysat de protéines ainsi obtenu est introduit, en vue de sa concentration (3 à 5 fois), dans un évaporateur sous vide. Ensuite, on l'ajoute au milieu liquide de la suspension en une quantité suffisante pour avoir une teneur en protéines de 3%. La quatrième étape du procédé consiste à introduire dans un réacteur muni d'un agitateur, le milieu liquide de la substance nutritive - le petitlait concentré et l'hydrolysat de protéines - en quantité représentant 20% de son volume, à chauffer jusqu'à 60-85 C, de préférence 75-80 C, puis à ajouter, à partir d'un récipient-doseur, les sels apportant les quantités nécessaires de macroéléments tels que nitrate de potassium, phosphate d'ammonium, urée et nitrate d'ammonium. Les sels sont ajoutés dans l'ordre indiqué qui est conditionné par leur solubilité, le nitrate de potassium étant le moins soluble et le nitrate d'ammonium le plus soluble, jusqu'à leur dissolution complète. ensuite, on ajoute à la solution les sels qui apportent les quantités nécessaires de fer et de microéléments tels que le sulfate de fer, l'acide borique, le sulfate de cuivre, le nitrate de zinc, le molybdate d'ammonium, le nitrate de manganèse et le chlorure de cobalt. Ces sels sont dissous préalablement à chaud, notamment à 70-80 C et ae préférence à 75 C dans le petit-lait concentré et après on ajoute la solution résultante à la masse totale. Il est à noter ici que l'acide borique, la molybdate d'ammonium, le nitrate de zinc, le nitrate de manganèse, le chlorure de cobalt, le sulfate de cuivre et le sulfate de fer sont dissous dans cet ordre dans le petit-lait concentré. Puis, on fait suivre par l'adjonction d'une solution d'amidon dissout d'avance à froid dans le petit-lait concentré, à raison de 2,5 à 4% de la masse totale. Le mélange ainsi obtenu est homogénéisé pendant 30 à 40 mn puis on le verse pour le refroidir dans la section de refroidissement d'un cristalliseur à vis. Le mélange est refroidi jusqu'à 20 à 25 C de manière à obtenir une suspension homogène à grains fins, à partir de laquelle on réalise le produit fini. L'invention peut encore être illustrée par les réalisations suivantes données également à titre d'exemples: 2593 1 72 Variante 1: Lors des expérimentations, on utilise un froment genre "Sadovo 1"1, cultivé sur un sol alluvial de prairie selon l'agrotechnique recommandée pour la région. La superficie de la parcelle d'essai était de m (trois essais). Le traitement des plantes est effectué au cours de deux phases de leur évolution, à savoir la phase de formation de surgeons et la phase de montée en épis. La quantité de solution aspergée a varié de 400 à 800 ml/10 ares. Variante 2: On verse dans un réacteur muni d'un agitateur et d'une capacité de 300 1, 25 1 de petit-lait fermenté et concentré dans un éva- porateur sous vide, ainsi que 5 1 d'une solution concentrée d'hydrolysat de protéines préparé par hydrolyse enzymatique. On chauffe en remuant constam- ment jusqu'à une température de 70 C et on ajoute en 1 heure, par portions, 48 kg de nitrate de potassium. Ensuite, on ajoute en 30 mn, par portions, 21 kg de phosphate d'ammonium. La température du milieu est élevée (par chauffage au moyen d'éléments chauffant) jusqu'à 75-80 C. Puis on ajoute en -30 mn, par portions, 50 kg d'urée. Au cours de cette addition, la tempé- rature baisse car c'est un processus endothermique comme dans le cas du nitrate d'ammonium. Toutefois la température ne doit pas tomber audessous de 70 C. Après avoir ajouté la dernière portion d'urée, il faut attendre 10 à 15 mn pour que la température monte jusqu'à 75 à 800C, puis on ajoute 32,5 kg de nitrate d'ammonium en 20 - 25 mn. Le mélange ainsi obtenu contenant tous les macroéléments est remué pendant 15 à 20 mn et on y ajoute 4 1 de solution de petit-lait concentré dans lequel on a dissout d'avance à 70-75 C, les sels apportant les quantités nécessaires de fer et de micro- éléments, à savoir: acide borique - 0,214 kg, molybdate d'ammonium - 0, 290kg, nitrate de zinc - 0,068 kg, nitrate de manganèse - 0,108 kg, chlorure de cobalt - 0,003 kg, sulfate de cuivre - 0,088 kg et sulfate de fer - 3,750 kg. Toute la masse doit être remuée pendant 15 à 20 mn et ensuite on ajoute 5 1 d'une solution d'amidon, préparée d'avance à froid, dans du petit-lait concentré (dissolution de 4,5 kg d'amidon dans 5 1 de petit-lait concentré). Le mélange ainsi obtenu est agité pendant 10 à 15 mn (le chauffage étant arrêté) et ensuite, on l'envoie vers le système de refroi- dissement o sa température est abaissée à 20 - 25 C en 2-15 mn, par exemple 10-15 mn. Enfin, la suspension ainsi préparée subit l'opération de confectionnement en produit fini. L'invention est encore illustrée par les tableaux suivants: - Tableau 1 présentant des données sur le rendement de l'expérimentation dans un champ, - Tableau 2 présentant des données sur la teneur en protéines du froment et le rendement en protéines lors de l'expérimentation dans un champ, - Tableau 3 présentant des données pour la masse absolue et le poids par litre des échantillons de semences de froment, obtenues lors des expérimentations dans un champ. TABLEAU 1 RENDEMENT EN FROMENT (moyenne de trois essais) No. VARIANTES Moyenne sur 10m2 (kg) 1. Témoin aspergé avec de l'eau 2,820 2. Vuxal 400 ml/10 ares, phase de 3,400 surgeonnement 3. Vuxal 400+800 ml/10 ares, phase de surgeonnement et de montée en 3450 épis 4. Substance 400 ml/10 ares, phase de nutritive selon surgeonneme 3,500 . s urg eon nem ent I'invention 5. Substance 400+800 ml/10 ares, phase de nutritive selon surgeonnement et de montée en 3,680 l'invention épis 2593 1 72 TABLEAU 2 TENEUR EN PROTEINES DU FROMENT ET RENDEMENT EN PROTEINES LORS D'EXPERIMENTATION DANS UN CHAMP (moyenne de 3 essais) TABLEAU 3 MASSE ABSOLUE ET POIDS PAR LITRE DU FROMENT LORS DES EXPERIMENTATIONS DANS UN CHAMP (moyenne de 3 essais) No. Variantes conformes au Teneur en Protéines pour tableau 1 protéines 10 ares (%) (kg) 1. Témoin 13,05 36,8 2. Vuxal 12,86 43,7 3. Vuxal 12,82 44,2 4. Substance nutritive selon 13,50 47,2 l'invention 5. Substance nutritive selon 13,31 48,9 l'invention ___________ ____________________________________________ _______________________ ___________________________j No. Variantes conformesau Masse absolue Poids par litre tableau 1 (g/1000 semences) g/dm3 1. Témoin 45,55 655 2. Vuxal 46,33 788 3. Vuxal 45,81 781 4. Substance nutritive selon 46,73 780 l'invention 5. Substance nutritive selon 46,98 793 l'invention 9 3 1 7 2 REVENDICATIONS 1. Substance nutritive pour plantes destinée à être administrée par les feuilles, se présentant sous la forme d'une suspension comprenant une phase liquide contenant des macroéléments et des microéléments nutritifs, caractérisée en ce que la phase liquide comprend du petit-lait concentré contenant un hydrolysat de protéines (acides aminés). 2. Substance nutritive selon la revendication 1, caractérisée en ce que le petit-lait concentré contient 2 à 4 % dudit hydrolysat de protéines. 3. Substance nutritive selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le petit-lait concentré est du petit-lait fermenté et concentré. 4. Substance nutritive selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les macroéléments comprennent l'azote, le phosphore et le potassium. 5. Substance nutritive selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caracté- risée en ce que les microéléments comprennent le fer, le bore, le manganèse, le cuivre, le zinc, le molybdène et le cobalt. 6. Procédé de préparation de la substance nutritive selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à dissoudre, à chaud, des sources de macroéléments et de microéléments, dans un milieu de dispersion constitué par une solution concentrée de petit-lait éven- tuellement fermenté et d'hydrolysat de protéines, puis à refroidir le mélange ainsi obtenu. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste à dissoudre à chaud les sources de macroéléments dans ledit milieu de dispersion, à ajouter au milieu de dispersion résultant les sources de microéléments et une solution d'amidon, puis à refroidir la solution résultante. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la dissolution des sources de macroéléments est effectuée à 60-850C. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que ladite solution résultante est refroidie à 20-251C en 2 à 15 mn. 10. Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que les sources de macroéléments sont constituées par le nitrate de potassium, le phosphate d'ammonium, l'urée et le nitrate d'ammonium et en ce qu'elles sont ajoutées dans cet ordre au milieu de dispersion. 2593 1 72 11. Procédé selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que les sources de microéléments se présentent sous la forme d'un concentrat obtenu par dissolution dans un petit-lait concentré des sels suivants et dans cet ordre: acide borique, molybdate d'ammonium, nitrate de zinc, nitrate de manganèse, chlorure de cobalt, sulfate de cuivre, sulfate de fer. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite solution est effectuée à 70-80 C. 13. Procédé selon l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que la solution d'amidon est réalisée par dissolution à froid d'amidon dans une solution concentrée de petit-lait, en une quantité suffisante pour que la substance nutritive finale contienne 2,5 à 4 % d'amidon.