Brevet FR2615069A1 — publié le 19881118

PROCEDE D'ACTIVATION DE LA GERXINATION ET DE LA CROISSANCE DES VEGETAUX On sait que l'amélioration de la qualité des sols de culture peut être obtenue par des apports de minéraux de base, d'origine naturelle : calcaire, silice, argile; de produit organiques : terre végétale, matières provenant de la décomposition biologique, chimique ou photochimique de substances végétales ou animales. Par ailleurs, les engrais d'origine minérale phosphates, nitrates, sels d'ammonium introduits en quantités appropriées, permettent d'équilibrer la teneur en azote, phosphore, potassium et calcium du sol pour une culture déterminée. De plus, on a depuis longtemps reconnu le rôle capital Joué par la présence d'ollgo-éléments dans le sol, métaux appartenant pour la plupart à la première série des éléments de transition (Zn, Mo, Fe, Cu, Mn), le dépérissement ou la mauvaise fructification pouvant être attribués a la carence en certains de ces éléments à l'état de traces. On sait par ailleurs, que la germination et la pousse des graines dépendent des conditions ambiantes nature et composition du sol, pH, humidité, puissance lumineuse reçue par unité de surface, etc.. I1 ressort de ces influences que dans des conditions "moyennes" réalisées dans la pratique, la faculté germinative des graines dépend de l'espèce. Ainsi pour le pin pignon elle est située entre 50 et 90 %; pour le mimosa elle est de 90 %, mais seulement de 50 % pour l'eucalyptus niphophile. Tout facteur ou agent susceptible d'augmenter la faculté germinative, la vitesse du développement de la jeune plante, la quantité de biomasse produite en un temps déterminé, etc.. . peut avoir une incidence favorable sur les productions fruitières, légumières, florales, forestières etc. La présente invention a pour objet l'utilisation & très faible dose dans le sol de catalyseurs en vue d'accélérer le processus de germination et de développpement de la plante, (partie aérienne et éventuellement rhizomes, racines et système radicellaire). Le catalyseur peut etre un oxyde d'un élément de transition compris entre l'élément de masse atomique 21 et celui de masse atomique 58, ainsi que le Thorium, soit a l'état pur, soit à l'état de solution solide ou de mélange hétérogène avec un composé du même type ou un composé dans lequel l'élément métallique est un élément normal tel que l'aluminium , le silicium, un élément alcalino-terreux, ou le potassium. De même dans l'une des substances précédentes, le métal peut être partiellement échangé avec un métal de transition. Cet échange pourra être effectué plusieurs fois de façon à obtenir un composé M. x N: 2 M- Ma N Ds , M ru étant un élément de transition. Un tel catalyseur pourra être obtenu par les voies habituelles, et en particulier par imprégnation ou par coprécipitaiton.Pour cette dernière voie, on pourra précipiter un ou plusieurs sel sels soluble(s) par le carbonate de sodium et calciner ultérieurement les carbonates obtenus pour obtenir les oxydes. Ces produits peuvent être mis en oeuvre de façon variée : soit par incorporation au sol, soit par mise en suspension dans l'eau, (culture hydroponique, lagunes, marais...) soit encore par enrobage de la graine, ou de la partie appropriée d'un plante déja développée, utilisant éventuellement un liant naturel ou synthétique. Le milieu de culture pourra être éventuellement constitué par un compost frais ou déjà fermenté. Il pourra être avantageusement additionné d'engrais, d'hormones végétales ou traité par un pesticide. Les doses auxquelles ces produits devront être utilisés peuvent varier de 1 pour cent à 1 pour cent mille et préférentiellement aux doses de 1 pour dix mille Les doses d' incorporation peuvent varier selon les milieux : entre 1 pour cent et 1 pour mille en culture hydroponique, dans le sol à raison de 0,1 gramme å 1 gramme au M (1 à 10 kg à l'hectare). Si le produit peut être micronisé, l'application pourra se faire avantageusement, par poudrage au sol, éventuellement par voie aérienne. Les expériences décrites ci-dessous constituent de nombreux exemples d'applications variées qui montrent que le procédé a un spectre d'application très large dans le monde végétal. Ces exemples ne sont donc donnés qu'à titre indicatif. Expérience N-1 Germination d'agrumes On utilise de la terre constituée de terreau commercial; ce terreau est ensemencé de graines de pamplemousse hybride. TEMPS ECOULE NOMBRE DE BRAINES BERMEES DEPUIS LE SEMIS TEMDIN OXYDE DE ZINC ZnO produit "X," 32 jours 0 1 1 38 jours I O 1 3 44 jours 3 46 jours 4 1 57 jours 1 2 1 i 1 67 jours 1 2 1 5 I 1 78 jours 1 2 1 5 I Dans un bac recevant uniquement le terreau on a planté dix graines de pamplemousse, dans un second bac recevant outre le terreau le produit X 1 dont la composition est la suivante ZnO 99,8 % - PbO 0,02 % - OdO 0,006 % - Fe 0,001 .% - Cu 0,0006 % - Mn 0,0005 % - S 0,01 % - Cl néant, on a également semé dix graines de pamplemousse. On constate que la pousse se produit au bout d'un mois pour le produit X1 alors que pour les graines placées dans le bac témoin, la première germination se fait au bout de six semaines. La faculté germinative passe de 20 % à 50 % avec le produit X1. Expérience N 2 : Germination d'agrume Dans cette expérience la terre est constituée de terreau commercial traité à la vapeur, puis à l'insecticide et additionné en surface d'une mince couche de sable. Le produit X1 est appliqué soit par enrobage des graines, soit par incorporation à la terre. Les graines sont soit de pamplemoussier (P) soit d'oranger (O). Les résultats sont présentés dans le tableau ci-après I I NDMBRE DE GRAINES BERMEES Nonbre de jours Tenoins DRANGE PAMPLEMOUSSE écoulés après semis D/P X, ensemencé X1 enrobé X1 ensemencé X1 enrobé 21 0/0 0 0 0 0 22 0/0 0 0 1 0 24 0/0 0 0 2 0 40 0/0 0 0 2 2 42 0/0 0 0 3 2 55 0/0 0 1 4 3 60 0/0 2 1 5 3 66 0/0 2 1 6 3 100 0/0 2 3 7 2 120 0/0 2 4 7 2 160 0/0 2 3 7 2 I1 est remarquable de constater que le milieu de culture recommandé dans les ouvrages classiques n'a pas permis la germination d'aucune graine, alors que la faculté germinative en présence du produit X, s'établit pour les graines d'oranges à 20 % par ensemencement, et à 30 - 40 % par enrobage; et celles des graines de pamplemousse å 70 % par ensemencement, et à 20 - 30 % par enrobage. De plus, sur le terrain ensemencé on observe les premières germinations en trois semaines environ, chiffre record. Expérience 3 : Germination de blé Dans cette expérience on utilise de la terre végétale ensemencée de grains de blé å raison de 50 graines par bac, ces graines étant éventuellement. enrobées de colle à base végétale (farine de blé) I I DVREE TEMOIN TEMDIN ENROBE TEMOIN ENROBE DE COLLE "X," 18 jours I 20 1 14 i 10 114 jours 30 22 36 On observe-une légère retardation par la. colle, puis sur deux semaines le taux de germination des graines de blé passe de 60 à 72 % par enrobage avec le produit Xl. Par ailleurs on observe dans le cas de ce dernier produit la formation d'un réseau radicellaire formant "tapis". Expérience 4 : Germination de plantes à fleurs ========== grimpantes (capucines et pois de senteurs) On utilise de la terre végétale en pots de 1/2 litre de capacité ; les essais avec 'le produit X, sont doublés dans les deux cas, on utilise 12 graines de chaque espéce dans chaque pot. La vitesse de germination et la faculté germinative de chaque espéce ont été étudiées pour les capucines, ces deux propriétés sont multipliées par un coefficient voisin de 2, pour les pois de senteurs par un coefficient voisin de 1,2. Ainsi ces propriétés se trouvent exaltées par la présence du catalyseur X,. Expérience 5 : Germination de lentilles sur humus avec ========== différents catalyseurs On utilise un terreau végétal en bacs de profondeur de 5 cm. Dans chaque type d'essai on utilise 10 graines de lentilles blondes commerciales. On note au bout de -temps déterminés le nombre de graines germées, le nombre de tigelles apparues puis le nombre et la hauteur des plantes finalement développées.Les produits utilisés sont le produit X, dont la composition a été indiquée ci-dessus et le produit X- dont la composition est donnée ci-dessous X2 oxyde de zinc de composition : ZnO 99,2 % - PbO 0,4 % - CdC 0,02 % - Fe 0,002 % - Cu 0,002 % - Mn 0,002 % S 0,01 % - Cl 0,01 % Le produit Y, qui est un oxyde de titane rutile dont la teneur en TiOz est plus grande ou au moins égale b 98 % Le produit Yz qui est un dioxyde de titane anatase dont la teneur en TiO2 est plus grande ou au moins égale & 98 % Les résultats sont donnés dans le tableau cidessous pour des durées d'observation comprises entre trois et vingt jours DVREE TEMOIN Y1 Y2 X1 X2 3 JOURS 0 0 0 0 0 5 geraes 6 geraes 8 geraes 9 geraes 6 geraes 6 JDVRS dont dont dont dont dont 2 tigelles 5 tigelles 4 tigelles 3 tigelles 1 tigelle 3 plantes 11 plantes 14 plantes 20 JDVRS h : 2,2 h : @ à 7 cm h : 4 à 8 cm 3 cm tacines très développées tiges plus fortes I 20 JOURS I 11 à l'obscurité peu ou pas de gernination Ainsi, l'addition des produits X1, X2, Y1, Y2 au milieu de culture augmente : - la vitesse de germination - la faculté germinative - le taux de survie des plantes L'accroissement du développement de la jeune plante se porte soit sur la tige (X) soit sur les racines (Y). Expérience 6 : Germination de lentilles sur humus avec ========== Produit X On a testé à nouveau le produit X, qui se révéle être le meilleur dans l'expérience 5 précédente. Le milieu de culture est le meme que celui de l'expérience 5. On sème dans chaque casier 50 graines de lentilles blondes commerciales. On traite avec X1 soit par ensemencement de la terre, soit par enrobage de la graine. DVREE TERRAIN X1 ensemencé X1 enrobé 1 jour 0 0 0 1 2 jour I Noabr@ de graines 1 31 i 12 1 32 sorties de terre I avec germes apparents I I 1 jours 1 32 1 11 | 34 I Nombre de jeunes plantes I Au bout de quatre jours de culture il se confirme que l'effet de X1 par ensemencement est le meilleur augmentation de 33- % du nombre de graines germées soit passage de la faculté germinative de 62 à 84 %. L'enrobage (qui a été dans cette expérience faible et partiel) ne se traduit que par une "force" accrue de la pousse, accompagnée de la formation d'un système radicellaire plus puissant. Expérience 7 : Essais de germination de légumineuses ========== -= en culture hydroponique On a étudié la germination sous mince couche d'eau (0,5 cm) des légumineuses suivantes - lentilles blondes communes - haricots blancs communs On a expérimente les produits Xl, X@, Y1. La composition des produits X1 et Y1 a été donné plus haut, le produit X3 est un oxyde de zinc dosé a 12 % de cuivre et 8 % d'aluminium. Dans chaque bac on a placé 10 graines de lentilles et 5 graines de haricots. Au bout de deux semaines les résultats s'établissent de la façon suivante TERREAV X1 X3 Y1 I I I I Lentille 7 gerainat. 9 gerainat, 9 gerainat. 8 gerainat. I Tiges les I I I I plus grandes 5-6 et 10 cm 5-7 et 8 cm 6-6-6 et 10 cm I I I Haricots 2 gerainat. 2 gerainat. 2 gerainat 3 gerainat I Tiges les I I I I plus grandes 10 cm 5 cm 12 et 15 cm 0,0,0 De l'examen de ces résultats on conclut à une meilleure efficacité du produit X3 soulignant ainsi le rôle du cuivre et de l'aluminium dans le catalyseur. Expérience 8 : Etude d'optimisation de la dose d'engrais nécessaire Afin de juger de l'influence de la teneur en oxyde du milieu de culture sur les caratéristiques de germination on a réalisé une culture de blé en milieu bydroponique. Dans chaque godet d'une capacité de 50 cm3 chacun rempli de 15 cm3 d'eau, donnant une couche de 5 am d'épaisseur, on a placé 4 grains de blé et des doses progressivement décroissantes de Y2 de 1 pour 100 à 3 pour 100.000. Les solutions sont agitées deux fois par jour pour permettre une irisilleure répartition de l'oxyde. Germination plantule AV BOVT DE 1 SEMAINE AV BOVT DE 2 SEMAINES Teneur 1 pour 100 36 1 plante de 22 cm 1T 3 pour 100 46 4 plantes de 16 à 17 cm 4 T : 3-5-7 et 9 cm 1 pour 1000 36 1 plante de 20 cm 1 T : 9 cm 3 pour 10,000 36 36 stabilisées à 1 cm 1 pour 10,000 26 26 stabilisées à 1 cm 1 T : 9 cm 1 Plante de 18 cm 3 pour 100.000 36 36 stabilisées à 1 cm Temoin 46 46 stabilisées à 3,5 cm Après l'apparition du germe (G) se développe dans certains cas la plantule avec une tigelle T apparente dont on a indiqué la hauteur. L'optimum de concentration se situe ici pour une dose de 3 pour mille en produit Yz. Bien entendu ce produit, déposé au fond du godet, est retrouvé intact et peut être réutilisé pour un nouveau semis. Expérience 8 : sur des légumineuses 8-1 : On sème dans du terreau en pots circulaires de capacité 0',5 15 lentilles et 15 haricots. Pour chaque catégorie de graines, on dispose d'un pot témoin l'autre étant additionné d'un mélange de Xi et -de Y~ (anatase) à raison de 1 pour 100.000 en poids de chaque substance Le taux de germination est de 100 % dans tous les pots. Au bout de quinze jours, les plantes sont sorties de la terre, lavées, séchées sous papier filtre et étuve et pesées. Les résultats sont les suivants LENTILLES HARICDTS TEMOIN 7,3 g 20,9 g X1 + Y2 8,7 g 22,2 g Gain de poids 19,2 % 6,2 % 20 8-2 :On fabrique un compost avec un déchet de broussaille sec riche en chêne kermès et de pin d'Alep. Les essais sont effectués comme précédemment. Les résultats sont les suivants LENTILLES HARICDTS TEMOIN 1,850 g 4,850 g X1 + Y2 1,850 g 6,150 g Gain de poids - 26,8 % 8-3 : On fabrique maintenant un compost frals à partir des mêmes déchets de débroussaillage. La faculté germinative n'est pas de 100 %. Aussi indique t-on entre parenthèses le nombre de graines levées. LENTILLES HARICOTS TEMOIN 2,450 g 14,450 g (11) (14) X1 1 2,250 g @@ 13,250 g I (11) (8) Y2 5,10 14,500 (12) (15) Gain 108 % D'autre part on a étudié la répartition des tailles des plantes au bout de deux semaines POUR LES LENTILLES I I Taille (intervalles) T X1 Y2 0-3 2 1 3-6 1 1 1 6-9 i 2 1 1 1 3 1 | | 9-12 1 1 2 1 6 I I 12-15 6 8 1 POUR LES HARICOTS .1 I l Teille (initrvallel) I T 1 Xi I V2 I I I 0-1 1 2 1 1 I 0 I I 1-3 1 1 1 2 1 0 I I I 1 3-5 1 4 I 2 1 1 1 5-7 1 6 1 2 1 7 ! I 1 1 7-9 1 l I 1 1 7 On constate que le gain de poids des plantes peut être très important (pour les lentilles) et que la répartition en taille est beaucoup plus groupée avec X1 (haricots) ou avec Y2 (lentilles). D'autres produits actifs peuvent etre obtenus par imprégnation d'oxydes basiques par des solutions concentrées de sels. Les ions métalliques fixés confèrent au produit obtenu des proprietés catalytiques particulièrement efficaces. On a réalisé des imprégnations à partir de solutions concentrées de nitrate de cuivre, de nitrate de cobalt, de nitrate de nickel, d'engrais complet commercial composé outre des éléments de base (N 12 % ; PzO5 : 10 X ; K-O : 12 %) des principaux.oligo- éléments : Fer, cuivre, manganèse, bore, molybdène. Les témoins non traités n'ayant pas germé ou mal germé, on a pris comme témoin l'oxyde de Zinc de qualité X1 décrite plus haut. Les produits d'imprégnation sont respectivement repérés X1, X1cu, X1co, X1ni, X1Eng. Les résultats portés dans les tableaux suivants montrent l'intérêt de l'introduction des oligo-éléments dans le catalyseur pour augmenter l'effet accélérateur sur la germination GERMINATION DE BLE (14 jours) | I I I I I ADDITIF I I I NDMBRE DE I LONGUEUR I X I TAUX DE I | D'ADDITIF I GRAINES I TIGELLE I GERMINATIDN I PRODUCTION | GERMEES EN CM DE BIDMASSE (1) I I I I I I X I | pour cent 1 3 1 1,516/10|. I I | I I I I X 3 pour 1000 3 2/2/11 I I I I 1 I 1 pour 1000 1 - I - 1 33 % 5/2 I 1 3 pour 10,000 1 1 1 9 I I I I I 1 I 1 pour 10,000 1 - I - I I I I I I X 3 pour 100.000 3 2/2/9 I I I . I I Xtu I 1 pour cent I 1 1 6 I I I I I | Xcu 1 3 pour 1000 1 - I - I I I I I I I I | Xcu I 1 pour 1000 1 - I - 1 6,6 % I 5 I I I I I I Xcu 3 pour 10.000 - I | I I I | Xcu I 1 pour 10,000 I - I - I I I I I I I Xcu 3 pour 100.000 1 4 Xco 1 pour cent 5 10/10/12/12/12 I I I I I | Xco 1 3 pour 1000 1 1 7 7 I I I I I I I | Xco 1 1 pour 1000 1 1 1 3 1 50 % 1 8 | Xco i 3 pour 10,000 1 3 1 8110/15 | I I | I I I | Xco I 1 pour 10,000 1 - I - I I I I I I I Xco 3 pour 100.000 5 2/2/5/6/11 (1) longueur de pousse/jour/graine germée GERMINATION DE LENTILLES (14 jours) I ADDITIF I I I NOMBRE DE I LONGUEUR I I I TAUX DE I D'ADDITIF I GRAINES I TIGELLE I GERMINATION I PRODUCTION | GERMEES EN CM DE BIOMASSE (1) X 1 pour cent 4 2/3/4/5 I 1 I I I 1 1 3 pour 1000 1 4 3/5/7/7 l I I X I 1 pour 1000 1 - I - I 40 % S I 4,2 | I I I I I X 1 | 3 pour 10,000 1 - I - I | I I I I I I I X I 1 pour 10.000 I l 1 3 3 1 1 I I I I I X 3 pour 100.000 3 2/2/7 | Xcu I 1 pour cent I - I - 1 I I | Xcu 1 3 pour 1000 1 3 1 2/3/4 | I I I I I I I I | Xcu I 1 pour 1000 1 - I - 1 23 % 1 3,7 | Xcu 3 pour 10.000 - I I I I I I | Xcu I 1 pour 10,000 1 - I - I I I I | Xcu I 3 pour 100,000 1- l 2/2/5/8 I I Xco 1 pour cent 2 2/4 I I I I I | Xco 1 3 pour 1000 1 - I - I I I I I I I I Xco 1 pour 1000 2 3/9 50 % 6,75 Xco 3 pour 10.000 3 8/10/14 I I | I I I Xco I 1 pour 10,000 1 t 1 6/717/8 I I I I I Xco 3 pour 100.000 3 1,5/4/11 En présence de Zno modifié au Cobalt par exemple, la vitesse linéaire de croissance journalière de la tigelle de blé peut être augmentée de 20 % et celle de REVENDICATIONS 1. Procédé d'activation de la germination et de la croissance des végétaux par l'introduction dans le sol ou le milieu de culture naturel ou artificiel d'un catalyseur solide d'oxydation caractérisé en ce que le catalyseur solide d'oxydation est un oxyde simple ou complexe d'élément de transition compris entre le numéro atomique 21 et le numéro atomique 58, ainsi que le Thorium. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérlsé en ce que le catalyseur solide d'oxydation est utilisé en solution solide ou en mélange hétérogène avec un élément normal tel que l'aluminium, le silicium, un élément alcalino-terreux ou le potassium. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2 dans lequel l'un des métaux constitutifs du catalyseur solide d'oxydation est partiellement échangé avec un élément de transition tel que le cuivre; le cobalt, le nickel. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le catalyseur est placé sur la graine sous forme d'enrobage utilisant éveztuellement un liant naturel ou synthétique 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 4 dans lequel le catalyseur est placé dans un compartiment propre à le contenir et & à opposer & sa migration dans le reste du sol afin d'assurer localement à la graine ou au végétal une dose controlée éventuellement élevée en catalyseur. 6. Procédé selon les revendications 1 à 5 dans lequel on associe la mise en oeuvre du peocédé å tout autre traitement connu soit d'amendement