Brevet FR2646754A1 — publié le 19901116

Procédé de stimulation de la croissance de plants et com- position à cet effet. La présente invention a trait à un procédé de stimulation de croissance de plants. La production de plants constitue un marché très important. Ce marché comprend des plants qui sont produits en vue d'une vente à des tiers et des plants qui sont pro- duits pour le propre usage du producteur, par exemple dans des stations sylvicoles. Il existe de nombreux avantages à produire des plants qui croissent à une taille voulue rapidement et qui fournissent une croissance satisfaisante et robuste des racines. Des stimulants de croissance de plants sont disponibles sur le marché, mais ils tendent à être plutôt coûteux. Conformément à la présente invention, un procédé de stimulation de la croissance de plants comprend l'étape consistant à appliquer un produit d'oxydation dérivé du charbon sous la forme d'une solution ou d'une bouillie présentant un pH de 2 à 12 au milieu dans lequel la crois- sance doit avoir lieu, le produit d'oxydation dérivé du charbon possédant l'analyse élémentaire et de groupes fonctionnels (après dessèchement à l'air): ANALYSE ELEMENTAIRE Elément Plage (%) Carbone 30-70 Hydrogène 2-6 Azote 0,1-5 Soufre 0,1-10 Oxygène 15-45 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Plage (meq/g) Acidité totale 3-13 Groupes carboxyliques 0,5-12 Groupes phénoliques 0,5-9 De plus conformément à l'invention, on prévoit une composition pour stimuler une croissance de plants, comportant en tant qu'ingrédient actif, un produit d'oxy- dation dérivé du charbon tel que défini ci-dessus. Les Figures représentent sous forme d'histo- grammes les résultats obtenus à partir de certaines expé- riences. Les cultivateurs de plants commerciaux et les utilisateurs terminaux de plants exigent un rapport volu- mique pousse-racines faible qui est favorable pour le plant après transplantation. Il a été constaté qu'une application d'un produit d'oxydation dérivé du charbon tel que défini ci-dessus,au milieu dans lequel la croissan- ce du plant doit avoir lieuaméliore la croissance des racines du plant et conduit à un faible rapport volumique pousse-racines. Le produit d'oxydation dérivé du carbone est de préférence appliqué au milieu après apparition d'une pousse. La quantité du produit d'oxydation dérivé du charbon qui est appliqué au milieu variera selon la nature du produit, le plant et lè milieu dans lequel la crois- sance a ou doit avoir lieu. En règle générale, la concen- tration du produit d'oxydation dérivé du charbon dans la bouillie ou la solution ne sera pas supérieure à 5000 milligrammes/litre, et généralement non supérieure à 1000 milligrammes/litre. Le produit d'oxydation dérivé du charbon peut être un produit dérivé d'un charbon qui a été oxydé à l'état sec ou humide. L'oxydation à l'état humide est préférée. Un exemple typique d'oxydation à l'état sec comprend l'oxydation du charbon par de l'oxygène ou un mélange d'oxygène et d'azote, en particulier d'air, à une température comprise entre 120 et 350 C à une pression partielle d'oxygène comprise entre 0,1 et 10 atmosphères, de préférence entre 0,1 et 5 atmosphères, pour un temps de contact compris entre 15 et 600 minutes. Le procédé d'oxydation par voie humide préféré est celui décrit et revendiqué dans la demande de brevet européen N 298710, dont le contenu est incorporé ici à titre de référence. Le procédé selon cette demande de brevet européen comporte le mélange du charbon avec un milieu aqueux pour produire une bouillie possédant un pH compris entre 4 et 9, la mise en réaction de la bouillie avec un agent d'oxydation gazeux choisi parmi l'oxygène, l'air et des mélanges de ceux-ci dans des conditions de température et de pression et pendant une durée pour pro- voquer l'oxydation du charbon. Le produit ainsi oxydé con- tiendra des acides humiques et certains acides fulviques. Le procédé d'oxydation par voie humide de la demande de brevet européen précitée se traduit par la production d'une bouillie. Cette bouillie contient du charbon oxydé insoluble et certains acides fulviques so- lubles dans l'eau. La matrice du charbon aura été ouverte au moins partiellement. De plus, les minéraux du charbon seront présents dans la bouillie. La bouillie peut être traitée avec une base appropriée pour régler le pH de la bouillie entre 2 et 12, typiquement entre 5 et 9. Une telle bouillie est un exemple d'un produit d'oxydation dérivé du charbon utilisé dans la mise en pratique de l'in- vention et sera appelée par la suite "oxyproduit formulé". La bouillie qui est produite par le processus d'oxydation par voie humide de la demande de brevet euro- péen précitée peut être filtrée pour produire un charbon oxydé insoluble. Ce charbon oxydé insoluble peut être traité avec une base appropriée pour l'amener à un pH de 2 à 12, typiquement de 5 à 9. Ce produit forme un autre produit d'oxydation dérivé du charbon utilisable dans la mise en pratique de l'invention et sera appelé par la suite "oxycharbon formulé". Les bases qui seront généralement, mais non exclusivement, utilisées seront des hydroxydes de métal alcalin,typiquement de l'hydroxyde de sodium. - L'oxyproduit formulé et l'oxycharbon formulé auront typiquement les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels suivantes (après dessèchement à l'air): ANALYSE ELEMENTAIRE Pourcentage Elément Plage(%) typique Carbone 40-70 51,3 Hydrogène 2-6 2,3 Azote 0,1-5 1,5 Soufre 0,1-10 0,5 Oxygène 15-40 28,7 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Quantité Groupe fonctionnel Plage(meq/g) typique(meq/g) Acidité totale 312 6,25 Groupes carboxyliques 0,5-7 2,16 Groupes phénoliques 0,5-9 4,09 Une autre forme préférée d'un produit d'oxyda- tion dérivé du charbon pour une utilisation dans la mise en pratique de l'invention et une solution d'un humate soluble (appelé par la suite "oxyhumate") dans l'eau. La solution aura un pH entre 4 et 12. L'oxyhumate aura typi- quement une analyse élémentaire et de groupes fonction- nels (après dessèchement à l'air) comme suit: ANALYSE ELEMENTAIRE Pourcentage Elément Plage(%) typique Carbone 30-70 55,5 Hydrogène 2-6 2,7 Azote 0,1-5 1,5 Soufre 0,1-10 0,3 Oxygène 20-45 32,1 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Quantité Groupe fonctionnel Plage(meq/g) typique(meq/qg) Acidité totale 313 7,45 Groupes carboxyliques 0,5-12 3,38 Groupes phénoliques 0,5-9 4,07 Ce produit d'oxydation dérivé du charbon peut être produit en prenant le charbon oxydé insoluble pro- venant d'un processus d'oxydation par voie humide du type décrit dans la demande de brevet européen précitée, en mélangeant ce charbon oxydé à de l'alcali aqueux, en chauffant le mélange à une température au-dessus de 20 C et au-dessous de 250 C sous une pression suffisante, si nécessaire, pour limiter l'évaporation de l'eau, et en maintenant la température élevée pendant un temps suffi- sant pour extraire une quantité importante de l'humate disponible sous la forme d'humate soluble. L'alcali aqueux sera typiquement, mais non exclusivement, un hy- droxyde de métal alcalin, tel que de l'hydroxyde de sodium. Apres refroidissement, le mélange résultant ou son filtrat constitue le produit qui est utilisé. Certaines expériences ont été conduites pour démontrer les propriétés de stimulation de croissance de plants des produits d'oxydation dérivés du charbon décrits ci-dessus. Ces expériences sont indiquées ci-après. EXPERIENCE 1 Stimulation de croissance de racines dans des boîtes de Petri-Biotest Les expériences sont conduites dans des boites de Petri. L'oxyhumate ou l'oxycharbon formulé, les deux produits étant réalisés et possédant les analyses élémen- taire et de groupes fonctionnels typiques précitées, sont ajoutés après que les graines aient été laissées germer sans additif pendant trois jours. La croissance des racines et des pousses furent mesurées après quatre autres jours. Les résultats suivants sont obtenus: Une longueur de racine principale particulière- ment satisfaisante est obtenue pour l'oignon, le blé et la laitue avec de l'humate de sodium soluble. Une augmentation significative de la croissance de la racine de cantaloup est obtenue lorsqu'une solution nutritive (solution de Hoagland normalisée) est ajoutée conjointement avec l'oxyhumate. Les résultats sont con- 7 2646754 signés graphiquement sur la Figure 1 qui illustre l'influence de l'humate de sodium soluble sur la-longueur des racines de cantaloup dans des boites de PIETRI. On remarquera sur cette Figure que la concentration optimale est de 500 à 1000 milligrammes de produit par litre. On constate que l'oxycharbon formulé stimule de façon significative la croissance de la racine principale de blé et de laitue. EXPERIENCE 2 Stimulation de la croissance des racines dans des plateaux de polystyrène contenant de l'écorce de pin commerciale A. On fait croître des plants de laitue dans de l'écorce de pin et l'oxyproduit formulé produit, et possédant les analyses élémentaire et de groupes fonction- nels typiques, tel que décrit ci-dessus, est appliqué selon différentes concentrations au milieu. Des accroissements significatifs de masse sèche de racines sont obtenus avec des applications de 250 à 1000 milligrammes/i de l'oxyproduit formulé. De plus, la masse des pousses est remarquablement plus faible en comparaison avec un contrôle avec une solution nutritive de Hoagland qui conduit à une réduction important du rapport en volume sec pousses:racines. B. On fait croître des plants de laitue dans de l'écorce de pin et l'oxycharbon formulé est appliqué avec et sans une solution nutritive de Hoagland. L'influence de l'oxycharbon formulé, comme dans l'expérience A, et de la solution nutritive sur la croissance des laitues après 30 jours est déterminée et-le rapport feuilles/racines mesuré. Les résultats sont consignés graphiquement sur la Figure 2. De ces résultats, il ressort ce qui suit: Le traitement avec l'oxycharbon formulé seul a réduit de façon significative le rapport feuilles/racines en comparaison du traitement avec la solution nutritive normalisée seule. Une réduction du rapport feuilles/racines se produit également lorsque le traitement avec de l'oxy- charbon formulé est suivi d'un traitement avec la solu- tion nutritive. Dans les expériences qui précèdent, la solution nutritive de Hoagland consiste en un mélange d'l litre d'une solution nutritive principale (a) et de 1 ml d'une solution de micro-éléments (b) avec les compositions sui- vantes: (a) Solution nutritive principale Ca(NO3)2 1,18 g/litre 3NO2 KNO3 0,51 g/litre KH2PO4 0,14 g/litre MgSO4.7H20 0,49 g/litre Tartrate ferrique 0,005g/litre (b) Solution de micro-éléments 0,6 g H3BO3/litre 0, 4 g MnC12.4H20 /litre 0,05 g ZnSO4 /litre 0,05 g CuSO4.5H20 /litre 0,02 g H2MoO4.4H20 /litre R E V E N D I C A T IONS 1. Procédé de stimulation de croissance de plants, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à appliquer un produit d'oxydation dérivé du charbon sous la forme d'une solution ou d'une bouillie possédant un pH de 2 à 12 au milieu dans lequel la croissance doit avoir lieu, le produit d'oxydation dérivé du charbon possédant les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels sui- vantes (après dessèchement à l'air): ANALYSE ELEMENTAIRE Elément Plage (%) Carbone 30-70 Hydrogène 2-6 Azote 0,1-5 Soufre 0,1-10 Oxygène 15-45 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Plage (meq/g) Acidité totale 3-13 Groupes carboxyliques 0,5-12 Groupes phénoliques 0,5-9 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit d'oxydation dérivé du charbon possède les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels sui- vantes (après dessèchement à l'air): ANALYSE ELEMENTAIRE Elément Plage() Carbone 40-70 Hydrogène 2-6 Azote 0,1-5 Soufre 0,1-10 Oxygène 15-40 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Plage(meq/g) Acidité totale 3-12 Groupes carboxyliques 0,5-7 Groupes phénoliques 0,5-9 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le produit possède les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels suivantes (après dessèchement à l'air): ELEMENTS Elément Pourcentage Carbone 51,3 Hydrogène 2,3 Azote 1,5 Soufre 0,5 Oxygène 28,7 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Quantité(meq/g) Acidité totale 6,25 Groupes carboxyliques 2,16 Groupes phénoliques 4,09 1t 4. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que le produit d'oxydation dérivé du charbon est un humate soluble dissous dans l'eau, l'humate soluble ayant les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels sui- vantes (après dessèchement à l'air): ANALYSE ELEMENTAIRE Elément Plage(%) Carbone 30-70 Hydrogène 2-6 l0 Azote 0,1-5 Soufre 0,1-10 Oxygène 20-45 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Plage(meq/g) Acidité totale 3-13 Groupes carboxyliques 0,5-12 Groupes phénoliques 0,5-9 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'humate soluble possède les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels suivantes (après dessèchement à l'air): ELEMENTS Elément Pourcentage Carbone 55,5 Hydrogène 2,7 Azote 1,5 Soufre 0,3 Oxygène 32,1l ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Quantité(meq/g) Acidité totale 7,45 Groupes carboxyliques 3,38 Groupes phénoliques 4,07 6. Procédé selon la revendication 4 ou la revendi- cation 5, caractérisé en ce que l'humate est un humate de d'un métal alcalin. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pH de la solution ou de la bouillie est compris entre 5 et 9. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit est appliqué au milieu après apparition des pousses. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la concentration du produit d'oxydation dérivé du charbon dans la solution ou dans la bouillie s'élève jusqu'à 1000 milligrammes/litre. 10. Composition pour une utilisation en tant qu'a- gent de stimulation de la croissance de plants, caractéri- sée en ce qu'elle comporte, en tant qu'ingrédient actif, un produit d'oxydation dérivé du charbon sous la forme d'une solution ou d'une bouillie possédant un pH de 2 à 12, le produit ayant les analyses élémentaire et de groupes fonctionnels suivantes (après dessèchement à l'air): ANALYSE ELEMENTAIRE Elément Plage (%> Carbone 30-70 Hydrogène 2-6 Azote 0,1-5 Soufre 0,1-10 Oxygène 15-45 ANALYSE GROUPES FONCTIONNELS Groupe fonctionnel Plage (meq/g) Acidité totale 3-13 Groupes carboxyliques 0,5-12 Groupes phénoliques 0,5-9