Brevet FR2941590A1 — publié le 20100806

DESCRIPTION DE L'INVENTION UTILISATION D'OSES ET D'OSIDES POUR L'OPTIMISATION DE LA BIOFERTILISATION AZOTOBACTÉRIENNE DES GRANDES CULTURES NON-LÉGUMINEUSES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Le domaine technique de l'invention concerne la biofertilisation bactérienne, notamment azotobactérienne des grandes cultures agronomiques. Il est question de production et d'utilisation 10 inocula bactériens à cet effet et de co-formulants à base de sucres simples facilement assimilables par les bactéries du sol. ÉTAT DE LA TECHNIQUE 15 LA BIOFERTILISATION À L'AIDE DE BFCP AZOTOBACTÉRIENNES Les BFCP (bactérie favorisant la croissance des plantes) jouent rôle important dans la croissance des plantes. Elles colonisent, outre les racines de certaines cultures, les résidus de cultures (pailleux), les engrais organominéraux et/ou les biomasses racinaires résiduelles. 20 Les mécanismes responsables de l'amélioration de la croissance comprennent : (i) la production de sidérophores extracellulaires (agents microbiens de transport du fer) qui peuvent s'associer de manière efficace avec le fer présent dans l'environnement en le rendant moins disponible pour certaines microflores naturelles non-phytogènes, (ii) l'antibiose contre des bactéries et des champignons pathogènes, (iii) la production de substances favorisant la 25 croissance, et iv) la solubilisation des phosphates organiques et inorganiques. Les BFCP appartiennent à plusieurs genres, y compris Agrobacterium, Alcaligenes, Arthrobacter, Azotobacter, Bacillus, Cellulomonas, Erwinia, Flavobacterium, Pseudomonas, (Brady)rhizobium et Xanthomonas. Ces inocula sont, contrairement aux inocula constitués de rhizobia symbiotiques, 30 généralement appliqués aux résidus de cultures pailleux au sol, aux engrais organominéraux. Le genre Azotobacter est composé d'au moins 6 espèces: Azotobacter armeniacus, Azotobacter beijerinckii, Azotobacter chroococcum, Azotobacter nigricans, Azotobacter paspali et Azotobacter vinelandi. Plus particulièrement, la biofertilisation azotobactérienne consiste en l'utilisation d'inocula 35 BFCP diazotrophes, avantageusement du genre Azotobacter de la famille des Azotobaceracea. Les bactéries membre de la famillie Azotobacteracea sont de bactéries libres, aérobies et capables de fixer l'azote de manière non symbiotique. Leurs populations peuvent varier dans le sol mais ne dépasse que très rarement 102 à 103 par gramme de sol. 1 -2- Le coût en carbone de la bactérisation des rhizosphères et des � résidosphères � La quasi-totalité des rapports d'études concernant la biofertilisation azotobactérienne et assimilée décrivent l'azotobactérisation des semences. Or, puisqu'il semble que l'exsudation de C des racines dépend de la simple diffusion (Jones et Darrah 1996, in : Jones et al. 2004), la présence de bactéries dans la rhizosphère devrait accroître cette exsudation, au risque de représenter à terme un coût-en-carbone (� carbon cost � ; Lynch et Ho 2005) excessif et pénalisant en termes agronomiques. Il existe effectivement des données expérimentales démontrant que le taux d'exsudation carbonée peut être fortement stimulé par la présence de rhizobactéries (Nguyen et Guckert 2001, Lynch et Ho 2005, Meharg et Killhamm 1995). En principe, la bactérisation des résidusphères au lieu des rhizosphères permettra d'éviter cette ponction en procurant aux dites BFCP une source alternative de carbone. Cela dit, selon nos récentes publications (Claude et Fillion 2004, Claude et Giroux 2006) l'activité des BFCP en proximité des racines peuvent néanmoins compromettre leur utilité agronomique du fait d'une certaine concurrence pour l'Nm normalement disponible à la plante en leur absence. En effet, la azotobactérisation des résidus de cultures au sol et/ou des engrais organominéraux provoquera vraisemblablement une � sur-immobilisation � de l'azote minéral normalement disponible à la plante. Cette sur-immobilisation a pour effet de réduire l'efficacité relative des inocula azotobactériens destinés à ce type de biofertilsation. L'optimisation de l'azotobactérisation des résidusphères L'azotobactérisation des résidus de culture pailleux au sol a traditionnellement été aperçue comme une façon de réduire les apports d'engrais N. Ce paradigme amena la plupart des intervenants (voir par exemple, Martin et Brown 1938 ; Baltensperger et al. 1978 ; Yadav et al. 2003 ; Kumar et Ahlawat 2004, Senapati et al 2004, Kader et al. 2000 et 2002, Mahboob et Asghar 2002, Idris 2003) à préconiser de facto une � sous-fertilisation � des parcelles ainsi biofertilisées sous prétexte qu'il faut éviter la rétroaction négative via l'opéron nifLA de la nitrogenase par l'azote minéral (Brewin et al. 1999). En systèmes de cultures à faibles rendements, cette � sous fertilisation � est plus ou moins la norme (eg. Senapati et al 2004). En systèmes de cultures plus intensifs cependant, cette sous-fertilisation doit être imposée en apportant qu'une fraction de la dose d'azote recommandée. Il-y-a une distinction entre l'activité in situ des Azotobacter et de leurs éventuelles utilités agronomiques au sens de Claude et Fillion 2004 ; la sous-fertilisation peut toujours favoriser l'activité in situ des Azotobacter, notamment d'AZB, sans pour autant en optimiser l'utilité agronomique. A priori, Il est raisonnable d'assurer l'utilité agronomique d'Azotobacter en ; (i) assurant une fertilisation raisonnée (Claude et Fillion 2004), et (ii) en agissant sur la taille des � puits � à l'aide de biostimulants tel que Prim� et/ou Multiréal� (Goêmar SA). Or, cette dernière approche est problématique puisque la réduction de la taille des puits, bien que bon indicateur de l'activité in situ (contre-productive) des Azotobacters en terme de compétition bactéries û racines pour N, n'affectera pas appréciablement les rendements du fait que malgré cette réduction ils -3 demeurent bien au dessus d'un éventuel seuil critique d'envions 20 à 24 NGR selon Wheeler et al. 1996. Cela expliquerait pourquoi, et en dépit d'une efficacité réelle à augmenter la taille de ces puits, ces biostimulants n'eurent pas jusqu'à ce jour beaucoup de succès en situations de cultures intensives. Au contraire, la fertilisation raisonnée avec pilotage intra - saisonnier des apports d'engrais NP permet d'optimiser la fertilisation N en présence d'Azotobacters (Claude et Fillion 2004), sans pour autant nécessairement en optimiser l'efficacité relative de ce type de biofertilisation microbienne. Cette optimisation sera plutôt l'affaire d'éventuels agents azotonutritionnels û parfois dits ANN, innovants, ou de concepts assimilés. Nous avons aussi proposé comme solution technique à ce problème d'ajustement de la fertilisation N en présence d'Azotobacters, soit une meilleure compétitivité des racines en présence de biomasses azotobactériennes résidosphériques particulièrement actives (ANNI I ; FR 08/01045), soit une utilisation préférentielle des exsudats racinaires et métabolites carbonés issus de la dégradation des résidus de culture par des bactéries productrice d'agents azoto-nutritionnels û le glutamate notamment (ANNI Il ; FR08/00978). D'une part il s'agit d'appliquer un agent azoto- nutritionnel à la culture d'hiver semée sur résidus de culture au sol azotobactérisés ; la stimulation de la nitrate réductase (NR) et de la glutamate synthétase (GS) chez la plante lui permet de contrer partiellement cette concurrence pour l'azote des azotobacters particulièrement actives dans la résidusphère (ANNI 1). D'autre part, il est possible de co-inoculer les résidus de culture azotobactérisés avec des actinobactéries productrices d'acide glutamiques in situ (ANNI II). L'acide glutamique étant un agent azoto-nutritionnel simple mais efficace, sa production au niveau des racines sera maintenant couplée à l'activité des azotobacters responsables de la susdites sur-immobilisation de l'azote minéral. Or, ces approches, et bien qu'elles représentent des avancées majeures dans ce secteur qu'est la biofertilisation, comportent certains désavantages. En effet, ces divers agents azoto- nutritionnels (ANN) ne font qu'agir indirectement sur la relative compétitivité des racines ; la stimulation de la nitrate réductase (NR) et de la glutamine synthétase (GS) racinaires ce fait via le feuillage et les divers signaux moléculaires ainsi induits doivent être transmis au travers la plante au risque donc d'une atténuation partielle, voire complète. La co-inoculation d'actinobactéries productrices d'acide glutamique elle coporte nécessairement des coûts et une logistique bioindustrielle, coûts qui peuvent à terme s'avérés préjudiciables à la rentabilité de l'exercice compte tenu des bienfaits agronomiques escomptés. � Déclenchage � par opposition à amorçage de la flore bactérienne du sol Il est utile de différencier à ce stade entre � amorçage � (priming en anglais) et � déclenchage � (triggering en anglais) de l'activité des bactéries hétérotrophes du sol. Par amorçage métabolique (AM) il est entendu qu'un certain apport de substrat carboné assimilable par lesdites bactéries provoque à moyen terme une utilisation, plutôt que son accumulation immédiate de la matière organique soluble, ou MOS, comme substrat carboné (Kuzyakovetal et al. 2002). Par � déclanchage métabolique � (DM) il est entendu que la quantité de C minéralisé d'origine édaphique est supérieure à court terme à la quantité de substrat carboné apportée en très petites quantités, soit de l'ordre de quelques microgrammes par g de sol (De Nobili et al. 2001). Historiquement, ces phénomènes MD et AM sont surtout été appréciés entant que facteurs pouvant régir la minéralisation et/ou le stockage (l'accumulation) in situ du carbone organique du sol, ou COS. La manipulation du phénomène DM à des fins d'optimisation de la biofertilisation est à ce jour inédit. Hormis cet aspect temporel ù AM à moyen terme et DM à court terme, il y a aussi un aspect quantitatif ; les doses AM sont de l'ordre de quelques centaines de kg de MO par ha, tandis que celles des DM sont de l'ordre de quelques dizaines de kg, voire quelques centaine de grammes. En ce sens, voir les données rapportées au Tableau 1. IO Tableau 1 : Valeur rapporté unités équivalent qlucose (q/ha) Référence 0,07 ug C-glucose / g sol 300 0,4 mM C-soluble sol 500 0,15 mM C-soluble sol 2 000 0,28 mM C-soluble sol 4 000 188 ugC / jour (x 14 jours) 5 630 0,54 mM C-soluble sol 8 000 375 ugC / jour (x 14 jours) 11 230 0,83 mM C-soluble sol 12 000 1,27 mM C-soluble sol 18 000 5 ug C-glucose / g sol 20 000 938 ugC /jour (x 14 jours) 28 090 ug C-glucose / g sol 40 000 2,53 mM C-soluble sol 40 000 11,3 ug C-glucose / g sol 45 000 11,3 ug C-glucose / g sol 45 000 1875 ugC /jour (x 14 jours) 56 150 ug C-glucose / g sol 60 000 300 ug C-glucose / cm2 75 000 30 ug C-glucose / g sol 120 000 50 ug C-glucose / g sol 200 000 9375 ugC / jour (x 14 jours) 280 749 18750 ugC /jour (x 14 jours) 561 497 495 mg C-glucose / kg sol 3 500 000 3 mg C-sucrose / g sol 3 à 5 000 000 Au niveau de l'écosystème, il est remarquable qu'un certain indice de biodisponibilité du carbone (� C availability index �, Dilly et al. 2000, Alexander et al. 2000, 2001) est inversement 15 proportionnel à la quantité de biomasse métaboliquement réactive (� métabolic-responsive biomasse �, Dilly et al. 2000). En d'autre mots, là où le carbone est peu assimilable à court terme, les biomasses bactériennes les plus réactives sont vraisemblablement les plus dominantes. Rétrospectivement, cet état de � veille métabolique � à raffut de DM n'est pas surprenant. En effet, le phénomène de chimiotaxie comprend la réaction, l'induction en sorte, du métabolisme de cellules bactériennes, leur permettant de migrer activement vers une source apparente de substrat. Or, la chimiotaxie est elle aussi déclenchée par un minimum de molécules dudit substrat capable en sorte d'orienter les cellules ver cette éventuelle sources de nutriments (Alexendre et al 2000 ; Bourret et al. 2002). A noter donc que les concentrations de ces molécules chimiotactiles sont du même ordre de grandeur que celles des DM, soit de quelques ug par g de sol ou ml de solution au plus, voir moins avantageusement. Nguyen et Guckert 2001 Eiler et al 2003 Eiler et al. 2003 Eiler et al. 2003 Griffiths et al 1999 Eiler et al. 2003 Griffiths et al 1999 Eiler et al 2003 Eiler et aL 2003 Mondini et al. 2006 Griffiths et al 1999 Mondini et al. 2006 Eiler et al. 2003 DeNobili et al. 2001 Hamer et Marschner 2005 Griffiths et al 1999 Mondini et al. 2006 Falchini etal. 2003 Hoyle et al. 2008 Hoyle et al. 2008 Griffiths et al 1999 Griffiths et al 1999 Fontaine et al. 2004 Engelking et al 2007 -5 Cette affinité des bactéries du sol pour le carbone sous forme de sucres simples û d'oses, a permit à De Nobili et al 2001 d'émettre la théorie dite � trigger molecule � (déclencheur métabolique). Selon cette théorie, telle que décrite dans Hoyle et al 2008, et De Nobili et al 2001, les bactéries non - sporulantes des sols arables demeurent effectivement en un état d'éveil métabolique, ou encore de � veille métabolique �, en absence de substrats carbonés facilement assimilables. Dès l'incidence de ce substrat (� food évent � selon la terminologie de De Nobili et al 2001) ces bactéries s'activeront rapidement afin d'en profiter pleinement, notamment suite à l'enfouissement de résidus de culture pailleux au sol, par exemple. En d'autres mots, d'un état oligotrophique elles passent rapidement (subitement) du coup à un état copiotrophique. Cette plasticité de la flore bactérienne non-sporulante, essentiellement constituée de bactéries Gram négatives, lui permet d'être à la fois rustique et opportuniste. A noter qu'en principe cette plasticité est particulièrement développée chez les Azotobacters provenant du protocole d'obtention FR 01/15542, ce protocole d'obtention ayant été expressément conçu pour permettre l'obtention de souches dites AZB affichant ce compromis avantageux entre rusticité oligo-trophique et activité copio-trophique nécessaire à la survie dans les sols post-inoculation et à la valorisation des résidus de culture au sol. En effet, les souches bactériennes ainsi retenues en présence d'un calque de la microflore et des complexes argilohumiques du sol à la surface des CMBT le sont avec un minimum de carbone dissout, soit envions 1/10 celui normalement présent dans le sol. Selon FR 01/15542, des aliquotes aqueux provenant des ces CMBT sont éventuellement transférés vers des milieux de cultures enrichis contenant environ 1% de glucose, soit beaucoup plus que les quantités de DM rapportées, soit de l'ordre des microgrammes par L. Avant d'en venir à notre solution technique proposée, et pour commencer à expliquer cette effet des � déclencheurs métaboliques � il faut considérer trois choses ; (i) les C/N des exsudats racinaires en début de culture (eg. Wichern et al 2008) (ii) les cinétiques d'exsudation à travers la compagne (eg. Jones et Darrah 1996, Hodge et al. 2000), et (iii) les cinétiques d'utilisation de ces exsudats par les bactéries rhizosphériques (eg. Nguyen et Guckert 2001) Or, les rhizodépôts, y compris donc les exsudats racinaires, disponibles et/ou effectivement capté par les bactéries du sol, sont d'un rapport C/N de 60 à 100, soit suffisant pour provoquer l'immobilisation en masse de l'azote minéral en proximité des racines (voir les données de Wichern et al. 2008). De plus, une partie de ce carbone et de cet azote exsudés au cour de la compagne sera récupérée par la plante elle-même, et cela au dépends et en dépits des bactéries du sol. Afin de profiter éventuellement de cette source de C et de N que sont les exsudats racinaires, les bactéries du sol, ou du moins certaines d'entres elles, les plus � zymogènes � (copiotrophes) (sensu Winogradsky) ont intérêts à être � à raffut � d'éventuels substrats carbonés dès qu'ils apparaissent comme disponibles aux racines et/ou au bactéries. L'exsudation active par les racines de carbone û par opposition à une libération passive via la décomposition de racines -6 mortes, est d'environs 600 à 1 500 kg/ha/an, soit aux environs de 5 à 8 % du flux photosynthétique de la plante (Jones et al 2004) ; encore une fois, cette exsudation augmentera en présence de BFCP rhizosphériques. Cela dit, en début de culture, lors de l'implantation du blé sur une période de 3 à 4 semaines, seulement 10 à 20 kg de carbone par ha seront exsudés, pour l'essentiel qu'à partir de 8 à 12 jps (jours post-semis) ; l'activité des éventuels BFCP rhizosphériques sera assez limité pendant cette période initiale (Christensen et ai. 2002). Immédiatement après le semis, la microflore bactérienne du sol aura donc libre cour, notamment en présence de résidus de culture, d'immobiliser l'essentiel de l'azote, et du phosphore, en proximité de cette rhizosphère naissante. Bien qu'en termes agronomiques les quantités de C, N et P en jeux sont petites ù une dizaine de kg de C, et quelques kg de N et P, celles-ci peuvent avoir un effet déclencheur (� triggering �) sur l'activité microbiologique dans la rhizosphère et/ou la résidusphère, de donc sur l'alimentation du jeune plantule. Les bactéries résidosphériques ont donc � intérêt � à être en état de veille métabolique et capables de réagir à des uM (micromoles) de carbone en guise de déclencheurs métaboliques (DM) et profiter pleinement de Mg de carbone par ha apportés ponctuellement, notamment via l'enfouissement de résidus de culture au sol. Les bactéries plutôt rhizosphériques sont elles plus lente à réagir, voire plus oligotrophes, et n'ont pas � intérêt � à réagir aussi rapidement à de mégadoses (Mg (tonnes) de carbone par ha), le flux photosynthétique racinaire pouvant les alimenter régulièrement en carbone. Séquestration in proxi des semences en cas de carence en azote minérale (Nm) à l'automne et de risque de pollution de la nappe phréatique par les nitrates En début de culture ù de BBCH 00 à 31, très peu d'exsudats carbonés racinaires sont disponibles aux dites bactéries, soit de l'ordre 50 à 100 kg au plus. Ces exsudats ont des rapports C/N élevés, soit de plus de 60, et l'affinité des bactéries pour ce carbone est très élevé (Km d'environs 74uM ; Nguyen et Guckert 2001), et du coup bien supérieur à celle des racines. Or, cette activité � in proxi � peut s'avérer utile en ce sens qu'elle séquestre de facto l'Nm en proximité de la rhizosphère au dépends de la résidusphère où pourra s'effecteur d'autant plus rapidement une diazotrophie bénéfique au bilan massique C-N-P du sol. Outre la rhizodéposition, qui elle peut contribuer sur la durée de la campagne quelques 1 000 kg de carbone par hectare et par année, il nous faut trouver une façon simple de stimuler, immédiatement au semis ù et donc en présence des résidus de culture au sol qui eux aussi contribueront à l'immobilisation bactérienne de l'Nm du sol. II serait en principe donc avantageux de séquestrer in proxi l'Nm, sans pour autant inoculer la résidosphère afin d'éviter la susdites ponction du flux photosynthétique. Au moment du semis sur résidus de culture au sol et/ou en présence d'engrais organominéraux, les bactéries rhizosphériques, ou du moins en proximité des semences, auront toutes deux la possibilité de séquestrer I'Nm en fonction de la disponibilité du carbone assimilable et d'Nm ; selon la teneur en Nm du sol à l'automne il serait avantageux de favoriser soit la séquestration d'N dans ou vers la rhizosphère (reliquats N faibles), soit vers la résidosphère (reliquats importants). En présence de résidus de culture au sol azotobactérisés au sens de -7 Claude et Fillion 2004, cette séquestration à géométrie variable d'Nm permettra du coup d'optimiser l'efficacité relative de ce type de biofertilisaiton. Or, à court terme, les bactéries résidusphériques auront accès à plus de C assimilable que les bactéries rhizosphériques. Par exemple, et selon les données de Christensen et al. 1995, la stimulation in situ des bactéries rhizosphérique en réponse à la l'exsudation de carbone racinaire ce fera dans un délai d'environs 2 mois post semis, laissant donc amplement le temps aux bactéries résidusphériques de capter l'essentiel de l'Nm. Celles-ci immobiliseront d'autant plus d'Nm, retardant ainsi le démarrage de leurs activités diazotrophiques. L'Nm ainsi séquestré dans la résidusphère sera aussi d'autant plus éloigné de l'éventuelle rhizosphère naissante, et cela au dépends de l'alimentation en N du plantule, provoquant du coup un rationnement végétatif excessif (faim d'azote). Si nous pouvions inverser cette situation et favoriser initialement la séquestration d'Nm en proximité de la semence au dépends de celui in proxi de la résidosphère, la fertilité du système sol/plante serait améliorée. Premièrement, l'appauvrissement en Nm de la résidosphère serait d'autant plus rapide favorisant l'amorçage précoce de la diazotrophie, et deuxièmement l'alimentation en N du jeune plantule serait assuré évitant ainsi un faim d'aozte du fait d'un rationnement végétatif trop important. Il existe aussi des situations agronomique en sens inverse où les reliquats d'N sont tels qu'il serait avantageux de favoriser la séquestration plus poussée d'Nm au sein de la résidosphère fin d'assurer un minimum de rationnement végétatif. Séquestration in proxi des résidus de culture pailleux au sol en cas d'excès d'Nm à l'automne et de menace sur le rationnement végétatif de la culture Du fait de la concurrence entre les racines et les bactéries du sol pour l'azote normalement disponible aux racines (Hodge 2004, Hodge et al. 2000, Jingguo et Bakken 1997), la présence de biomasses azotobactériennes réintroduites dans la résidusphère lors de la valorisation microbiologique des résidus de culture au sol (Claude et Fillion 2004, Harper et Lynch 1984, Halsall 1993 et Halsall et Gibson 1991) affectera le rendement des cultures. Ces biomasses azotobactériennes vont initialement prélever l'azote minéral normalement disponible aux racines et seront ainsi potentiellement contreproductives en termes agronomiques puisqu'elle provoquera une carence en N chez la culture. Une carence en N attribuable à l'activité des Azotobacters en début de développement affecterait la culture différemment qu'une carence en sortie d'hiver (BBCH 31). En effet, selon Debaecke et al 1996, la croissance et le développement des cultures de blé peuvent être séparés en quatre phases ; - Phase D1 (BBCH 09-30 û levée à tallage) - Phase D2 (BBCH 30-40 û élongation de la tige principale) - Phase D3 (BBCH 41-73 û gonflement de l'épi au stade laiteux de grains) - Phase D4 (BBCH 74-99 û maturation et récolte des grains) 40 Une carence en N avant BBCH 41 favorisera une augmentation de l'indice de récolte, tandis qu'une carence en N imposée après BBCH 41 pénalisera plutôt le nombre de grains par épis. Bien qu'AZB favorise l'accumulation de l'azote minéral dans les sols (FR01/15542), la dégradation des résidus de culture du fait de cette accumulation d'azote dans la résidusphère et35 - l'état nutritionnel de la plante en sortie d'hiver, sa capacité à augmenter le rendement en grains et/ou sa teneur en protéine est cependant très limitée. En effet, il semble cependant que cette amélioration de l'état nutritionnel N de la plante et du sol en sortie d'hiver pourrait nuire au rationnement végétatif et provoquer une certaine chute du nombre de plants par m2. Or, cette réduction est généralement attribuable à un manque de rationnement végétatif au cours de l'automne (Debaecke et al. 1996). Cette contreperformance, notamment en absence de fertilisation raisonnée, de la biofertilisation azotobactérienne du fait d'une trop forte contribution à l'alimentation en N des cultures d'hiver aux stades végétatifs est paradoxale. Définitions Amorçage (de la dégradation de la matière organique du sol) : Par amorçage métabolique (AM) il est entendu qu'un certain apport de substrat carboné assimilable par lesdites bactéries provoque à moyen terme une utilisation, plutôt que son accumulation immédiate de la matière organique soluble, ou MOS, comme substrat carboné (Kuzyakovetal et al. 2002) Biofertilsants : il s'agit de matières fertilisantes comportant des microorganismes pouvant favoriser la croissance des plantes, et/ou de simples molécules ù chimiquement assez simple par définition (eg. oligoéléments, acides aminées, sucres simples ou osides, capable de stimuler l'activité et l'efficacité agronomique relative de tels microorganismes par rapport à des parcelles témoins non-traitées. Plus particulièrement, les biofertilisants dits azotobactériens comprennent une certaine quantité de bactéries de la famille des Azotobacteracea. Démarrage ou � déclenchage � métabolique : Par � déclanchage métabolique � (DM) il est entendu que la quantité de C minéralisé d'origine édaphique est supérieure à court terme à la quantité de substrat carboné apportée en très petites quantités, soit de l'ordre de quelques microgrammes par g de sol (De Nobili et al. 2001). Oses ou sucres simples : Les oses, encore appelé monosaccharides ou sucres simples sont les plus simples des glucides. Ce sont de composes comportant de 3 à 8 atomes de carbone qui, sauf exception (i.e. désoxy-sucres) sont tous porteurs de fonction oxygénées. Selon le nombre de carbone ce sont des trioses, tétroses, pentoses, hexoses, etc. Osides : Les osides résultent de la condensation, avec élimination d'eau, des molécules d'oses et, éventuellement, de substances non-glucidiques également. Il s'agit ici seulement d'holosides formés par la réunion de motifs exclusivement glucidiques et, par hydrolyse, ne fournissant que des oses simples (monosaccharides). Rationnement végétatif : Il s'agit de la conséquence favorable sur la formation de certaines composantes du rendement telles que le nombre d'épi par m2 ou encore le nombre de grains et/ou leurs poids par épi du fait de 'absence d'un excès d'azote minéral à l'automne et avantageusement jusqu'en sortie d'hiver (voir Debaecke et al. 1996). Résidosphère (ou résidusphère) : Volume ou zone du sol entourant immédiatement les résidus de culture pailleux, engrais organominéraux et/ou biomasses racinaires résiduelles, et plus ou moins influencé par ceux-ci. Il est aussi question d'un � noyau � où se situe la décomposition desdits résidus de culture. A noter que les microorganismes responsables de la décomposition occupent généralement moins de 1% de l'ensemble du sol et sont particulièrement présents et actifs dans la résidusphère. -9- Séquestration in proxi de l'azote minéral (Nm) du sol : Immobilisation microbienne de l'Nm du sol vers la proximité immédiate soit des résidus de culture pailleux (résidsophère), soit des semences et plus particulièrement des rhizosphères qui en émanent à court terme, soit environs 28 à 56 jours post-germination. DIVULGATION DE L'INVENTION Dans un premier cas, sans résidus de culture au sol, les BFCP dans la rhizosphère peuvent effectivement favoriser la migration de l'azote minéral vers les racines en immobilisant 10 celui-ci en présence de rhizo-dépôts au C/N très élevés. Cet azote immobilisé dans la rhizosphère sera éventuellement, voire rapidement, re-larguer et disponible à la plante. Paradoxalement, c'est en immobilisant cet azote dans la rhizosphère et au dépends de la solution du sol en vrac que les BFCP diazotrophes et/ou non-diazotrophes peuvent favoriser à court et moyen terme l'alimentation en N de la plante. Dans un deuxième cas, en présence de résidus de culture au sol enfouis, les 15 BFCP exploitant ce substrat seront-elles aussi à l'affût de cet azote minéral, et cela au dépends des BFCP rhizosphériques qui elles n'auront accès à cet azote qu'après les BFCP résidusphériques ; cela du fait que les résidus de cultures enfouis sont immédiatement disponibles tandis que les rhizodépôts le sont qu'après un délai, d'au moins environs 28 jours post-semis. 20 Problème technique Le problème technique provient du fait que la dynamique d'immobilisation / re-mobilisation de l'azote minéral (Nm) dans les résidu- et rhizosphères ne sont pas compatibles avec un fonctionnement optimal des biofertilisations azotobactériennes. En d'autres mots, il y a absence 25 de synchronisation entre les besoins agronomiques de la culture en Nm et ceux de la flore azotobactérienne résidosphérique, i.e. en proximité des résidus de culture pailleux au sol une fois enfouis. En de telles situations les inocula azotobactériens apportés aux résidus de culture au sol (Claude et Fillion 2004) et/ou aux engrais organo-minéraux (Claude et Giroux 2006), ne pourront pleinement afficher leurs efficacités. Le défi technique consiste à trouver un moyen de stimuler 30 cette séquestration in proxi par les bactéries du sol, y compris les BFCP apportées par inoculation, sans pour autant provoquer une sur-exsudation de carbone par les racines. En effet, des BFCP présentes dans la rhizosphère pourraient de cette façon ponctionner le flux photosynthétique à leur avantage et cela au dépends du bilan massique de la culture. Cette ponction excessive des flux photosynthétiques de la plante explique en bonne partie la relative inefficacité des inocula 35 azotobactériens et assimilés commercialisés à ce jour en Europe. Plus particulièrement, si les reliquats d'Nm à l'automne sont trop importants, disons supérieurs à 50 kg-N/ha, ils risquent non seulement de polluer la nappe phréatique, mais aussi d'atténuer le � rationnement végétatif � (voir Debeacke et al. 1996) des plantules et nuire ainsi l'indice de récolte, à la formation des puits et éventuellement au potentiel de rendement de la 40 culture. De plus, cette surabondance relative d'Nm peut nuire au démarrage de l'activité5 - 10 - diazotrophique des BFCP dans la résidosphère. II faut donc que cet azote soit immobilisé au plus tôt, avantageusement au niveau de la résidosphère. En effet, Les BFCP introduites par bactérisation des résidus de culture au sol sont en concurrence non seulement avec les racines mais aussi avec les BFCP rhizosphériques. Il s'agit donc de non seulement favoriser le prélèvement de l'azote minéral par les racines en présence de BFCP résidusphériques, mais aussi de doper le prélèvement par les BFCP, AZB ou autres, rhizosphériques. En d'autre mots, le problème technique consiste à assurer une rationnement végétatif suffisent des plantules de céréales d'hiver en dépit d'une certaine surabondance des reliquats d'azote pouvant nuire non seulement à ce rationnement végétatif, mais aussi au démarrage de la diazotrophie azotobactérienne. Le problème technique peut aussi provenir du fait que les teneurs en azote minéral sont trop faibles au moment du semis des cultures d'hiver. Dans ce cas, la présence de résidus de culture pailleux au sol une fois enfouis provoquera l'immobilisation de cet azote minéral déjà rare et aboutira à une sous-alimentation en N des plantules. Il y aurait intérêt dans ces cas là de séquestrer en proximité des semences û par immobilisation bactérienne s'il le faut, un maximum de cet azote avant qu'il ne le soit par l'ensemble de la flore microbienne du sol et cela au dépends immédiate et à court terme desdits plantules. Plus exactement, il s'agit d'accélérer leur démarrage afin qu'elles puissent le plus rapidement immobiliser ce même azote au niveau de la semence, et cela bien avant l'arrive des rhizodépôts qui eux dépendent de la présence et l'activité de racines établies Solution technique Il faut donc moduler cette cinétique d'immobilisation / ré - mobilisation de l'Nm du sol à l'aide de sucres simples. Or, nous démontrons ici que cette induction favorable aux Azotobacters in situ peut être accompli à l'aide de quantités restreintes û de l'ordre d'au plus quelques kg par ha, de sucres simples, voire plus simplement de sucrose. Cette stimulation de la séquestration in proxi d'Nm par les BFCP et/ou l'ensemble des bactéries du sol dans la rhizosphère exclut donc l'inoculation de cette région rhizosphérique. Tout au contraire, cette stimulation constitue une alternative à cette pratique somme tout contre-productive en termes agronomiques du fait d'un coût carboné trop important attribuable à la sur-exsudation induites par ces même bactéries (Meharg et Killhamm 1995, Lynch et Ho 2005). Cette solution technique permet d'assurer que la rhizosphère, voire la résidosphère immédiate à la semence, soient le lieu privilégié de l'immobilisation de l'azote malgré la présence de grandes quantité de résidus de culture au sol avantageusement azotobactérisés. En effet, selon les quelques données présentées par Watt et al. 2006 (cf. tableau 3 à la page 844), le coefficient de diffusion, D (mm2ls) du glucose, voire du sucrose et du fructose probablement, est moindre que celui du nitrate (KNO3). Cela contribue à expliquer pourquoi du glucoselfructose appliqué à la surface des résidus de culture au sol contribuera à l'immobilisation de Nm plutôt en proximité de ceux-ci, au dépends de celui plus éloigné en solution. Cette immobilisation, et donc -11- aussi l'éventuel re-largage d'N en proximité desdits résidus de culture traités au glucose et/ou au sucrose et/ou tout autre sucre simple ou facilement assimilable par les bactéries, permet d'enrichir la résidosphère enN, i.e. de réduire son rapport C/N. D'où un effet biofertilisant de ce simple apport de quelques kg/ha de tels sucres aux résidus de culture au sol. Du coup donc, le but du concept présenté ici est de doper massivement le développement des biomasses azotobactériennes dans la résidosphère, voir dans la rhizosphère si les reliquats d'azote Nm à l'automne sont supérieurs à 50 kgN/ha, et cela à l'aide de relativement petites doses de sucres simples, soit de l'ordre de 1 à 10 kg par hectare. Or, selon les données de Schneckenberger et al. 2008 et Blagodatskaya et al. 2007 ce sont justement ces ordres de grandeurs de glucose qui permettent la plus grande intégration microbienne ù par opposition à minéralisation, du glucose ainsi apporté. De plus, et selon les paramètres du mode) AzoDyn� (Jeuffroy et Recous 1999), le seuil de 50-60 kg-Nm/ha de reliquats N semble effectivement déclencher l'apport d'azote fertilisant, et du coup l'augmentation des teneurs en Nm du sol à environ 100 à 175 kgN/ha. Il est donc raisonnable d'établir le seuil reliquats Nm critique pour l'utilisation des DM au sens de l'invention à environs 50 kg-Nm/ha. La solution technique proposée très simple consiste à moduler l'immobilisation d'Nm, soit dans la résidusphère, soit dans la rhizosphère, selon le cas, selon la teneur en azote minéral (Nm) des sols, notamment à l'automne, et/ou la présence de résidus de culture au sol. Pour ce faire, nous pouvons mettre à contribution le phénomène de � déclenchage métabolique � (DM) de cellules azotobactériennes, notamment, en état de veille métabolique à l'aide de quantité de glucose, ou d'un quelconque substrat carbonés équivalent. En principe, la solution technique est applicable à toute forme de biofertilisation (azoto)bactérienne pour culture non-légumineuses capable d'influencer la répartition d'Nm entre les racines et les résidus de culture. Cependant, du fait du protocole d'obtention ayant servit à leurs isolement, les souches dites AZB au sens de FR 01/15542 sont particulièrement avantageuses. En effet, celles-ci sont très sensibles aux DM du fait d'avoir été expressément sélectionnées en condition oligotrophiques et avant d'avoir été transférées à des milieux de culture relativement riche en carbone assimilable. La solution technique proposée consiste donc en une application aux résidus de culture pailleux au sol ou aux semences avant le semis de grandes cultures non-légumineuses de sucres (oses) simples ou d'osides capables de les générer facilement par simple hydrolyse et dont les doses par hectare équivalent à entre 1 et 10 kg, plus particulièrement entre 2,5 et 7,5 kg, et avantageusement à 4 kg. Ces oses ou osides sont appliqués aux résidus de culture pailleux au sol en pré-semis de grandes cultures d'hivers non-légumineuses, avantageusement selon Claude et Fillion 2004, si les reliquats d'azote minéral dans les sols sont importants, soit compris entre 10 et 70, plus particulièrement entre 25 et 60, et avantageusement d'environs 35 mg-N par kg de sol sur 20 cm de profondeur (en surface de la couche arable) du sol. Ces sucres (oses) simples ou d'osides sont appliqués aux semences de grandes cultures d'hivers non-légumineuses si les reliquats d'azote minéral dans les sols à l'automne ne sont pas importants, soit compris entre 0 et 30, plus particulièrement entre 10 et 25, et avantageusement d'environs 15 mg-N par kg de sol sur - 12 - 20 cm de profondeur (en surface de la couche arable) du sol. Lesdites grandes cultures non-légumineuses d'hivers sont elles choisies parmi un groupe comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le seigle, le triticale, le colza et le lin. De plus, il est loisible que lesdits résidus de culture pailleux au sol et semences soient bactérisés à l'aide d'une dose-hectare de biomasses Azotobacteracea obtenues expressément à cet effet contenant entre 1 x 1012 et 1 x 1013, voire plus avantageusement 5 x 1012 cellules viables et correctement formulées et conditionnées. Il s'agit donc en principe de biofertilisants azotobactériens impliquant l'application de sucres (oses) simples ou d'osides selon l'une quelconque revendications ci-dessus aux résidus de culture pailleux au sol ou au semences de grandes cultures non-légumineuses d'hiver permettant d'immobiliser temporairement au profit de l'élaboration du rendement de ladite culture les reliquats d'azote minéral présent à l'automne en surface des sols arables. Avantages apportés L'Invention permet d'assurer un certain équilibre entre le démarrage de la culture et son rationnement végétatif à l'automne, tout en assurant que le passage en mode Nif de la résidosphère ne soit pas compromis ou inutilement différé. L'Invention ne préconise, surtout pas, la bactérisation des semences ; ne comportant pas d'inoculation, les substances impliquées sont simples, robustes et facilement utilisables. Enfin, cela dit l'invention et parfaitement réconciliable avec une azotobactréisation des résidus de culture au sol, et pourra même en augmenter l'efficacité agronomique relative. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS ET FIGURES Figure 1 : Matière sèche des parties aériennes (MSPA) produite par Lolium multiflorum Lam. dès la première coupe (cl) en fonction de la présence des résidus de culture (RC, 1% p/p), de l'apport d'azote fertilisant (avec ou sans les 35 mg-N complémentaire par kg-sol) et/ou de la présence du DM ; les barre foncées indiquent que ces valeurs de MSPA sont significativement différentes de celles du témoins sans résidus de culture. (Nb. Pour un a à 5%, la plus petite différence significative (ppds) = 42,5.) Figure 2 : Matière sèche des parties aériennes (MSPA) produite par Lolium multiflorum Lam. dès la deuxième coupe (c2) en fonction de la présence des résidus de culture (RC, 1% plp), de l'apport d'azote fertilisant (avec ou sans les 35 mg-N complémentaire par kg-sol) et/ou de la présence du DM ; les barre foncées indiquent que ces valeurs de MSPA sont significativement différentes de celles du témoins sans résidus de culture. (Nb. Pour un ci à 5%, la plus petite différence significative (ppds) = 21,8.) - 13 - MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ DE L'INVENTION L'invention est préférablement destinée à l'optimisation de la biofertilisation azotobactérienne, notamment en présence de résidus de culture pailleux au sol en pré-semis d'une céréale d'hiver, voire le cas échéant d'une culture intermédiaire pièges à nitrate (Cipan). Il est comme de raison préférable que ces résidus de culture pailleux et biomasses provenant des Cipan soient les plus abondants possibles. Il est aussi loisible que lesdits résidus de culture pailleux au sol et semences soient bactérisés à l'aide d'une dose-hectare de biomasses Azotobacteracea obtenues expressément à cet effet û avantageusement selon le protocole d'obtention décrit dans, par exemple, FR 01/15542, et correctement formulées et conditionnées, avantageusement selon l'approche décrite dans FR 05/05753. En absence de résidus de culture pailleux au sol, l'invention sera avantageusement destinée au pelliculage de semences, notamment de cultures d'été telles que le maïs, le sorgho, le tournesol, voire une quelconque céréale de printemps. APPLICATIONS BIOINDUSTRIELLES ET AGRONOMIQUES Il s'agit donc d'appliquer des déclencheurs métaboliques (DM) aux résidus de culture au sol en présence de leurs microflores microbiennes, c'est-à-dire ici d'applications de 4 kg par hectare aux résidus de culture pailleux au sol ou aux semences avant le semis de grandes cultures non-légumineuses de sucres (oses) simples ou d'osides capables de les générer facilement par simple hydrolyse. Pour d'fin d'illustration nous avons chois un oside û le sucrose, facilement hydrolysable in situ via l'action de bactéries de la famille des Azotobacterace. Pour illustrer comment cette invention est susceptible d'être appliquée au secteur agronomique, j'ai établit un essai phytogène en serre et en pots contenant chacune 350 g de sol reconstitué, sec et tamisé à 4 mm (Tableau A), et comportant six (6) modalités avec du Lolium multiflorum (nb. 1 g de semence à la surface de chaque pot) ; 1. un témoin sans résidus de culture pailleux (céréale) 2. un témoin avec résidus de culture pailleux 3. avec DM sans azote minéral complémentaire 4. sans DM sans azote minéral complémentaire 5. avec DM avec azote minéral complémentaire 6. sans DM avec azote minéral complémentaire 35 Chacune des modalités furent répétées 6 fois et disposé systématiquement au sein d'un dispositif en carré latin pour 56 jours, soit suffisamment pour permettre deux coups successives û cl et c2 à 28 jours d'intervalle. Au semi toutes les modalités reçurent l'équivalent de 15 mg-N / kg- sol sous forme de nitrate d'ammonium ; un complément de 35 mg-N / kg-sol fut apporté û via une 40 solution nutritive (Tableau B) aux témoins et aux modalités avec azote minéral complémentaire, - 14 - dès le semis et immédiatement après la première coupe (cl) 28 jours post-semis en prévision d'une seconde coupe (c2) 56 jours post-semis. -------------------------------------------------------------------------- --------- Tableau A : Analyse physico-chimique du sol alsacien utilisé CEC (cmol) 121 pH 6,7 MO (%) 1,84 P205 (Dyer) 0,190 P205 (Joret-Hebert) 0.069 Texture A-L-S (g/kg-sol) 218-673-84 K20 (g/kg-sol) 0,12 MgO (g/kg-sol) 0,16 CaO (g/kg-sol) 3,2 Na2O (g/kg-sol) 0,025 Fe (mg/kg-sol) 73,3 Mn (mg/kg-sol) 28,7 Zn (mg/kg-sol) 2,8 Cu (mg/kg-sol) 2,5 B (mg/kg-sol) 0,44 -------------------------------------------------------------------------- --------- TABLEAU B : PREPARATION DES SOLUTIONS NUTRITIVES AVEC ET SANS N Quatre solutions molaires (1M) pour les apports de N/P/K/S/Mg ; 1. Ca(NO3)2.4H20 236.1 g/1 2. KNO3 101.1 g/1 3. KH2PO4 136.1 g/1 4. MgSO4.7H2O 246.5 g/1 Deux solutions oligo-élémentaire, soit pour 1 L ; H3BO3 2.8 g MnCl2.4H20 1.8 g ZnSO4.7H20 0.2 g CuSO4.5H20 0.1 g, et, le cas échéant, NaMoO4 0.025 g Nb. Il est nécessaire de préparer deux solutions oligo-élémentaires, l'une avec et l'autre sans Mo Une solution de Fe-EDTA ; 10.4 g EDTA.2Na 7.8 g FeSO4.7H20 56.1 g KOH Nb. Pour I L de KOH, ajuster à pH 5,5 avec de l'acide sulfurique, et ajouter l'EDTA.2Na et le FeSO4.7H20 Pour prépare 1 L de solution nutritive, dite de � Hoagland �, à l'aide de ces solutions de base, les combiner dans les proportions suivantes ; 7 ml Ca(NO3)2 5 ml KNO3 2 ml KH2PO4 2 ml MgSO4 1 ml oligo-éléments (avec ou sans Mo) 1 ml FeEDTA QSP 1 L eau demineralisée Les quantités (ml) de solution nutritive à apporte par pot dépendra comme de raison de la dose N-P recherchée, ainsi que de la quantité de sol par pot. Dès la première coupe (cl) en présence des 35 mg-N complémentaire, nous avons observé une plus grande immobilisation supposée de celui-ci du fait d'une diminution relative de la MSPA produite en présence du DM (Figure 1). En effet, par rapport aux témoins sans résidus de culture, et donc sans sur-immobilisation d'azote par les microorganismes résidosphériques, cette - 15 - diminution de la MSPA est significative qu'en présence du DM. Or, cette sur-immobilisation de l'azote en réponse aux DM n'est pas observable en absence des susdits 35 mg-N complémentaire. Lors de la deuxième coupe (c2) à 56 jours post-semis (Figure 2) nous avons aussi observé cette même diminution de la MSPA qu'en présence du DM si et seulement si un deuxième complément de 35 mg-N/kg-sol est apporté immédiatement après cl à 28 jours post-semis ; l'absence de ce second apport d'azote ne permet pas au DM de provoquer une telle immobilisation supposée de l'azote dans la résidosphère. Pour faire simple, sans azote fertilisant, l'effet du DM û ici l'équivalent d'environs 4 kg de sucrose par hectare, n'est pas apparent ; avec si. Le DM permet effectivement d'immobiliser plus de reliquats. Or, et contre intuitivement, cette sur-immobilisation d'N peut être appliquée à l'agriculture ; i) D'une part elle permet de capter, à l'automne, une plus grande part des reliquats d'azote réduisant ainsi les risques de pollution des nappes par lessivage des nitrates. ii) D'autre part celle captation accrue des reliquats d'N contribuera à un meilleur rationnement végétatif des plantules à l'automne, et donc à l'augmentation du potentiel de rendement via une augmentation du nombre d'épi par m2 et/ou du nombre de grains (ou de leur poids) par épi dès la sortie d'hiver. iii) Enfin, cette captation des reliquats û outre le fait qu'ils seront éventuellement relarguer au profit de la plante dès la sortie d'hiver, contribue à abaisser les teneurs en N minéral du sol à l'automne en dessous des seuils au-delà desquels l'activité diazotrophique des Azotobacters est inhibée par une certaine rétroaction négative. Cette sur-immobilisation d'N peut donc être mise à profit lors de la valorisation microbiologique des résidus de culture au sol en situations où les reliquats sont excessifs, i.e. généralement d'au moins 25 kg-N/ha sur û 20 cm de couche arable. Cette sur-immobilisation peut aussi être avantageuse en situations contraire où les reliquats automnaux sont trop faibles, i.e. généralement d'au plus 25 kg-N/ha sur û 20 cm de couche arable, et risqueraient donc d'entraîner une carence en N des plantules de céréales d'hiver ; les DM sont dans ce cas appliqués directement aux semences. A noter que c'est l'équivalent d'environs 85 (15 + 35 +35) mg-N par kg-sol qui furent misent à la disponibilité de la microflore bactérienne de la résidosphère stimulée par l'apport du sucrose en guise de DM ; sans cette disponibilité d'azote apporté, ce sucrose ne semble pas agir lorsqu'appliqué aux résidus de culture pailleux au sol. C'est donc bien au niveau de l'azote disponible, et de son prélèvement par ladite microflore qu'agit ce DM. Dans quelle mesure au champ cette azote sur-immobilisée dès le semis en réponse à l'action des DM pourra provoquer une montée en puissance de la diazotrophie reste à déterminer. Ce qu'il faut ce rappeler ici c'est que ce déclenchage de la microflore résidosphérique ce fait par l'entremise d'une relativement petite quantité de sucres - ici du sucrose, un oside pouvant rapidement libérer des oses, et que l'azote minéral ainsi immobilisé est susceptible d'être valorisée -16- agronomiquement par la suite du fait de son re-largage éventuel ; de plus, cette � sur-immobilisation temporaire dudit azote minéral implique des conditions favorables à l'amorce de la diazotrophie résidsphérique. Références, bibliographie et brevets pertinents Alexandre, G., S. E. Greer, et I.B. Zhulin. 2000. Energy Taxis Is The Dominant Behavior ln Azospirillum Brasilense. 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Nitrogen economy through the use of Azotobacter biofertilizer in potato. Journal of the Indian Potato Association, 30(1/2) 81-82 REVENDICATIONS1. Application aux résidus de culture pailleux au sol ou aux semences avant le semis de grandes cultures non-légumineuses de sucres (oses) simples ou d'osides capables de les 5 générer facilement par simple hydrolyse. 2. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon la revendication 1 caractérisée en ce que les doses par hectare d'oses ou osides équivalent à entre 1 et 10 kg, plus particulièrement entre 2,5 et 7,5 kg, et avantageusement à 4 kg par hectare. 3. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon les revendications 1 et 2 10 caractérisée en ce que ces oses ou osides sont appliqués aux résidus de culture pailleux au sol en pré-semis de grandes cultures d'hivers non-légumineuses si les reliquats d'azote minéral dans les sols sont importants. 4. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisée en ce que les reliquats d'azote minéral dans les sols sont compris entre 10 et 15 70, plus particulièrement entre 25 et 60, et avantageusement d'au plus 35 mg-N par kg de sol sur 20 cm de profondeur (en surface de la couche arable) du sol. 5. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon la revendication 1 et 2 caractérisée en ce que ces oses ou osides sont appliqués aux semences de grandes cultures d'hivers non-légumineuses si les reliquats d'azote minéral dans les sols à l'automne ne sont pas 20 importants. 6. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon les revendications 1, 2 et 5 caractérisée en ce que les reliquats d'azote minéral dans les sols sont compris entre 0 et 30, plus particulièrement entre 10 et 25, et avantageusement d'au plus 15 mg-N par kg de sol sur 20 cm de profondeur (en surface de la couche arable) du sol. 25 7. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon l'une quelconque des revendications ci-dessus caractérisée en ce que les grandes cultures non-légumineuses d'hivers sont choisies parmi un groupe comprenant le blé, l'orge, l'avoine, le seigle, le triticale, le colza et le lin. 8. Application de sucres (oses) simples ou d'osides selon l'une quelconque des 30 revendications ci-dessus caractérisée en ce que lesdits résidus de culture pailleux au sol et semences sont bactérisés à l'aide d'une dose-hectare de biomasses Azotobacteracea obtenues expressément à cet effet contenant entre 1 x 1012 et 1 x 1013, voire plus avantageusement 5 x 1012 cellules viables et correctement formulées et conditionnées. 9. Sucres (oses) simples ou d'osides selon l'une quelconque revendications ci-dessus aux 35 résidus de culture pailleux au sol ou aux semences de grandes cultures non-légumineuses d'hiver permettant d'immobiliser temporairement au profit de l'élaboration du rendement de ladite culture les reliquats d'azote minéral présent à l'automne en surface des sols arables. -18-