Brevet FR2625995A1 — publié le 19890721

La présente invention a pour objet un pro- cédé de revitalisation des forêts par l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse d'un champignon. Ce procédé est essentiellement utilisé pour la revitalisa- tion des conifères, en particulier des sapins et des épicéas qui, suite à une mauvaise exploitation et/ou à des problèmes d'environnement, ont perdu leur vitalité. Des parties importantes de nos forêts ont perdu de leur vitalité suite à la monoculture, aux bois pâturés, à l'utilisation des feuilles mortes et des aiguilles de conifères comme litière pour les animaux et, dans les dernières décennies, essentiellement du fait de l'utilisation de matières nocives. Par l'ex- pression "dépérissement des forêts" on entend tout ce qui nuit à leur vitalité. Les causes du dépérissement des forêts sont multiples. On n'est pas encore arrivé à prouver scientifiquement qu'une matière nocive déterminée ou une forme d'exploitation particulière en soit la cause unique. On cite également souvent le climat (séche- resse, gel etc...) comme facteur déterminant. Les fortes précipitations de l'année en cours ont en fait apporté une légère amélioration de l'état des coni- fères. L'utilisation de nitrates a une forte influence. C'est ainsi qu'on a mesuré jusqu'à 50 kg/ha de nitrates sur des surfaces mal exposées, ce qui a pour résultat un mauvais équilibre des substances nutritives dans le sol. Un surplus d'azote conduit finalement à une mobi- lisation de toutes les substances nutritives restantes et donc, suivant l'endroit, à un épuisement tôt ou tard des diverses substances nutritives. La théorie du manque de magnésium est incontestable, une amiélioration ayant pu être obtenue dans tous les cas par fertilisa- tion. Une autre cause essentielle du dépérissement de la forêt est l'acidification accrue de son sol qui résulte incontestablement de l'utilisation de soufre et de nitrates. Cela provoque une élimination accrue du calcium, du magnésium et du potassium. En outre, les conditions de vie des bactéries et des champignons du sol sont aggravées. On considère également que'les agents oxydants sont des substances nocives. Bien que jusqu'ici il n'a pas été possible de le prouver tout à fait, tout porte à croire que l'ozone contribue au mauvais état de la forêt. Depuis peu, les facteurs biologiques et épidémiologiques entrent de plus en plus en ligne de compte. L'accumulatien d'humus brut permet de conclure à une activité réduite des microorganismes et de la micro-faune. Il s'ensuit une interruption de la circu- lation des substances nutritives et le manque de substances nutritives est encore aggravé par l'élimi- nation par les eaux de ruissellement. Une forêt ne peut être saine et vivante qu'en l'absence de matières nocives et lorsque le sol contient toutes les substances nutritives en quantité suffisante. En outre, une flore du sol dynamique est nécessaire pour que les substances nutritives soient métabolisées. La symbiose entre les champignons mycorhisiques et les racines des plantes est essentiel- le pour les arbres des forêts. En raison des résultats positifs obtenus sur les épicéas lors d'essais en pots avec un engrais à base d'une biomasse de champignon (essai de reboise- ment) on a eu l'idée d'utiliser ce produit pour la revitalisation de cultures de conifëtes, en P.Lticulier des sapins et des épicéas malades. Le fait que l'engrais à. base d'une biomasse de champignon stimule les micro-organismes et la micro-faune, a laissé espérer une bonne action sur l'écosystème de la forêt. Depuis des décennies on a utilisé comme un additif alimentaire pour animaux le mycelium (biomasse du-champignon) de la souche de Penicillium chrysogenum productrice de pénicilline. Ce produit est considéré comme un additif alimentaire approprié, mais des pro- priétés particulières supérieures à celles des produits concurrents (à base de protéine), n'ont pas été observées. Le mycelium a, par exemple, la composition suivante: Substance sèche 95 % Substances organiques au moins 70 % Azote organique combiné 5,5 % P205 1,5 % K20 3,5 % CaO 5,0 % MgO 1,5 % oligo-éléments et vitamines Cette analyse est typique pour un produit qui est complété par du potassium et du magnésium. Les valeurs correspondantes de K20 et MgO du produit naturel sont de 1,2% et 0,25%. Ces valeurs d'analyse sont naturellement sujettes aux variations normales pour les engrais organiques. Cette biomasse de champignon, composée du mycelium d'une souche de Penicillium et complétée avec du sulfate de potassium et de magnésium, a déjà fait ses preuves sur des sols présentant des problèmes dus à l'érosion par l'eau et/ou le vent. Par une utilisation régulière d'un tel engrais, selon le procédé décrit dans le brevet autrichien 381.927, il est possible d'obtenir une couverture végétale durable de ces su!s, pal -.empe les pistes de ski en haute altitude. Un tel engrais est particulièrement adapté pour la vigne. Non seulement il provoque une augmentation du rendement, mais surtout améliore la qualité des raisins et la santé des vignes. En favorisant l'activité des micro-organis- mes, on améliore également simultanément la formation d'humus et les propriétés physiques du sol, l'azote étant libéré par minéralisation uniquement comme processus secondaire. L'action de l'azote est largement fonction du besoin des plantes. Un excédent passager en azote, comme cela se produit avec les engrais minéraux hydrosolubles, n'est pas à craindre. Dans certains cas, l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse de champignon permet même, à l'aide des micro-organismes, de fixer temporairement l'azote présent naturellement dans le sol. Ces propriétés constituent une condition préalable importante pour une utilisation comme engrais de forêt. Seul un produit qui-stimule l'apparition des éléments nutritifs naturels, peut à long terme avoir les effets désirés. Les essais suivants permettent de déterminer -les critères d'analyse qui sont nécessaires pour un engrais approprié en sylviculture: Examen microbiologique: Quantité totale de germes 22 500/g dont 1000 bacilles Salmonelles dans 5 x 20 g non détectables Clostridies réducteurs de sulfite en dessous de 1000/g Les résultats des examens microbiologiques ne donnent aucune indication que le produit n'est pas acceptable d'un point de vue hygiénique. Détermination de la penicilline par l'essai de diffusion sur agar Organisme d'essai Bacillus stearo- thermophilus Limite de détection 0,02 pg/g Résultat Pénicilline sensible à la Penicillinase non décelable. Eléments essentiels Teneur en eau % 4,4 Substances organiques % SS 79,6 N (Kjeldahl) % SS 6,23 SS - substance sèche Composition en minéraux P205 % SS 1,8 K20 % SS 4,4 Mg % SS 1,2 Ca % SS 3,7 Fe mg/kg SS 420 Mn mg/kg SS 26 Cu mg/kg SS 17 Zn mg/kg SS 61 Co mg/kg SS 5,7 B teneur totale mg/kg SS 8,4 Mo mg/kg SS 0,63 Teneur en métaux lourds Ni mg/kg SS 10 Cr mg/kg SS 7,3 Pb mg/kg SS 13 Cd mg/kg SS U,ú Hg mg/kg SS 0,011 Tolérance des plantes De l'essai de tolérance des plantes effectué avec du cresson il ressort qu'un engrais à base d'une biomasse de champignon et mélangé jusqu'à une quantité de 1% & un substrat (mélange standard), ne provoque aucun dommage aux plantes. Le rapport C/N est d'environ 7,5. Les résultats de l'analyse illustrent l'acceptabilité écologique et la forte teneur en élé- ments essentiels. Les résultats des essais de tolérance avec les plantes mettent en évidence qu'un excès de fertilisation est presque impossible. Les rapports des substances nutritives sont similaires à ceux de la strate superficielle recouvrant le sol de la forêt (constituée essentiellement par les feuilles mortes et les aiguilles de conifères), sauf que la concentration des éléments nutritifs individuels est supérieure. Les oligo-éléments et les vitamines sont particulièrement importants pour la flore des sols et pour le développement des racines. En raison du rapport C/N étroit, la minéralisation et donc la libération des substances nutritives organiques sont plus rapides que dans la strate superficielle. Il faut par conséquent s'attendre à ce que par l'utilisation d'un engrais à base d'une biomasse de champignon, les substances nutritives fixées à la strate superficielle soient également remises en circulation au moins en partie. L'essai suivant met en évidence l'effet avantageux obtenu avec l'engrais à base d'une biomasse de champignon. Exemple L'essai a été effectué à Lech, Arlberg, à 1650 m au-dessus du niveau de la mer, sur un col calcaire, dans un bois pâturé à pu!lutiou meyoille (zone d'embouteillage), avec une quantité d'engrais minéral de 400 kg/ha (12% d'azote, 12% de phosphore sous forme P205, 17% de potassium sous forme K20 et 2% de Mg sous forme MgO), et d'engrais à base d'une biomasse de champignon de 1000 kg/ha. Tableau 1: Evaluation visuelle des arbres soumis à l'essai _---- _ Engrais à base de bio- masse de chamDiCnoU-- Témoin Engrais minéral Biosol Test-F Aire 5 Croissance annuplle 1,7 1,5 1, 7 0,83 Etat de la couronne 2,0 1,3 1,7 0,15 Perte en aiguilles 2,3 1,3 1, 8 0,13 Aire 6 Croissance annuelle 1,7 1,3 1,0 0,01 Etat de la couronne 2, 0 1,6 1,2 0,05 Perte en aiguilles 2,3 1,8 1,2 0,05 F - Test de probabilité d'erreur Commentaires Croissance annuelle 1... bien développé, 2... faiblement développé, 3... nulle Etat de la couronne échelle de 1 (non endommagée) foliaire à 5 (dépérie) Perte en aiguilles en dixième (par exemple 2 signifie de 10 à % de perte en aiguilles) Tableau 2: Augmentation de l'aire de projection de la couronne foliaire Valeurs moyennes corrigées (en cm2) iNon - Engrais. Ioanté riitngrai Biomasse Moyenne Ai re 5 0,199 0,245 0,256 0,233 Aire 6 0,251 0,267 0,345 0,288 Moyenne 0,225 0,256 0,301 L'accroissement relatif obtenu avec l'engrais minéral correspond à environ 14%, celui obtenu avec l'engrais Biosol R est d'environ 24%. On observe de façon surprenante déjà un net effet la première année. Alors que les indications de l'aire 5 en raison des inégalités du lieu ne sont pas statistiquement sures, les nets résultats de l'aire 6 sont déjà statistiquement significatifs. L'état de santé s'est déjà amélioré d'environ 50% pendant la première année d'utilisation. Grâce à la fixation organique, les substances nutritives de l'engrais à base d'une biomasse de champignon sont libérées la première année entre les 2/3 et les 3/4, mais l'action de façon surprenante est plus importante par rapport à celle de l'engrais minéral. Cela est bien illustré par la croissance de l'aire de projection (34% au lieu de 14%). Préparation du Biosol d: Biosol) est un sous produit de la [ermenta- tion de la penicilline. Les matières brutes usuelles de fermentation telles que la farine de soja, le saccharo- se, le lactose, les oligo-éléments et les vitamines, sont agitées dans de l'eau, stérilisées et inoculées avec la souche de Penicillium chrysogenum. Pendant la fermentation, les substances nutritives sont transfor- mées en biomasse. Au moment de la récolte, on sépare par filtration la biomasse humide de la phase liquide renfermant la penicilline et on la sèche à une tempéra- ture comprise entre 130 et 1500C pendant 4 à 6 heures. La biomasse de champignon séchée est enrichie avec 10% d'un engrais de sulfate de potassium et de magnésium (Patentkali) et est placée dans des sacs après granula- tion sous forme d'engrais prêt à l'emploi. Composition: Biosol& est constitué des éléments suivants: Teneur en eau (%) 4,4 Substances organiques (%) SS 79,6 N (Kjeldahl) % SS 6,23 P205 % SS 1,8 K20 % SS 4,4 Mg % SS 1,2 Ca % SS 3,7 Fe mg/kg SS 420,00 Mn mg/kg SS 26,00 Cu mg/kg SS 17,00 Zn mg/kg SS 61,00 Co mg/kg SS 5,7 B teneur totale mg/kg SS 8,4 Mo mg/kg SS 0,63 REVENDICATIONS 1. Un procédé de revitalisation des forêts, caractérisé en ce qu'on utilise un engrais à base d'une biomasse de champignon. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la biomasse de champignon est le mycelium de la souche Penicillium chrysogenum. 3. Un procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'engrais comprend jusqu'à environ 90% de mycelium sec et jusqu'à environ 10% de sulfate de potassium et de magnésium. 4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la quantité d'engrais par année et par hectare est comprise entre 1000 kg et 3000 kg.