Brevet FR2975568A1 — publié le 20121130

La présente invention a pour objet l'utilisation d'une souche fongique de Coniothyrium minitans comme agent fertilisant. La présente invention a également pour objet une nouvelle souche fongique de Coniothyrium minitans ainsi que la composition fertilisante comprenant cette souche. Le Coniothyrium minitans est un champignon filamenteux appartenant à la subdivision des Deuteromycotina et au groupe des Coelomycètes dont les conidies se forment au sein de structures appelées pycnides. I1 s'agit d'un champignon naturel du sol, hyperparasite des sclérotes de Sclerotinia sclerotiorum, S. minor, S. trifoliorum et Sclerotium cepivorum. Depuis sa découverte dans les sclérotes de Sclerotinia sclerotiorum en 1947 par Campbell, ce champignon a été retrouvé à l'état naturel dans les sols de nombreux pays du monde entier. Une souche particulière Coniothyrium minitans (CON/M/91-08), décrite dans la demande de brevet US 5,766,583, a été développée et homologuée dans différents pays pour son application sur des cultures sensibles au Sclerotinia. L'activité hyperparasitaire des sclérotes de Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotinia minor, Sclerotinia trifoliorum et Sclerotium cepivorum de la souche CON/M/91-08 permet en effet de lutter efficacement contre le Sclerotinia. L'agent phytosanitaire contenant la souche CON/M/91-08 est commercialisé sous le nom Contans® WG. A la différence des agents phytosanitaires, les agents fertilisants n'ont pas pour vocation de protéger les plantes contre les maladies, les mauvaises herbes, les ravageurs... mais de fertiliser les milieux de culture utilisés en agriculture, en horticulture ou encore lors des activités de jardinage. Il existe deux catégories principales d'agents fertilisants : - les engrais qui permettent, par des apports relativement limités en quantité, la nutrition des plantes en leur procurant les éléments nutritifs dont elles ont besoin pour se développer et demeurer saines, et qui peuvent se trouver en quantité insuffisante dans le sol : - les amendements qui sont ajoutés, généralement en grande quantité, aux sols pour améliorer leur qualité physique, chimique et/ou biologique. Or, il a maintenant été trouvé de façon tout à fait surprenante que l'utilisation d'une 35 souche fongique de Coniothyrium minitans permettait la fertilisation du milieu de culture auquel cette souche est appliquée. Ainsi, la présente invention a pour objet l'utilisation d'une souche fongique de Coniothyrium minitans comme agent fertilisant. Il a en effet été démontré que l'utilisation d'une souche fongique de Coniothyrium minitans permettait d'améliorer la croissance et la nutrition des plantes en ayant un effet significatif sur l'augmentation du poids de biomasse sèche et une amélioration de la nutrition minérale en favorisant la nutrition en azote et en potasse, mais également d'améliorer l'activité biologique du milieu de culture en améliorant son activité respirométrique ou la quantité d'oxygène consommée par celui-ci. Dans le cadre de la présente invention : - on entend par « souche fongique » tout isolat, éventuellement purifié, d'une espèce de champignon déterminée, y compris tous les mutants descendants dudit isolat ; - on entend par « agent fertilisant » toute substance utilisée en agriculture, en horticulture ou lors des activités de jardinage permettant de fertiliser un milieu de culture (e.g. le sol) et ainsi d'améliorer la croissance et la nutrition des plantes et/ou l'activité biologique du milieu de culture en améliorant son activité respirométrique ou la quantité d'oxygène consommée par celui-ci. Dans le cadre de la présente invention, toute souche fongique de Coniothyrium minitans peut être utilisée comme agent fertilisant. A titre d'exemple, on peut notamment citer la souche fongique CON/M/91-08 ou la souche fongique B110-M-04-08 déposée auprès de la Collection Nationale des Cultures de Microorganismes (CNCM) le 20 juin 2008 sous le numéro CNCM I-4014. De façon préférée, la souche utilisée dans le cadre de la présente invention est la souche CNCM I-4014 (B110-M-04-08). La souche fongique CNCM I-4014 (B110-M-04-08) est nouvelle. Ainsi, la présente invention a également pour objet la souche fongique CNCM I-4014 (B 110-M-04-08) 30 déposée auprès de la CNCM le 20 juin 2008. Dans le cadre de son utilisation comme agent fertilisant, la souche fongique définie précédemment peut être incorporée dans une composition fertilisante comprenant éventuellement, en plus de ladite souche fongique, tout adjuvant et/ou véhicule 35 couramment utilisé pour ce type d'application. En particulier, la composition fertilisante peut comprendre, en plus de la souche fongique, des matières d'origine végétale telles que la maltodextrine ou des algues micronisées. La composition fertilisante selon l'invention peut être obtenue par un procédé 5 comprenant deux étapes : a) production d'un concentrât, b) puis standardisation de ce concentrât. La production du concentrât de Coniothyrium minitans (étape a)) peut être effectuée en 10 utilisant tout procédé connu de l'homme du métier. En particulier, le concentrât peut être préparé à partir de la souche pure (conservée dans des cryotubes à -80°C) par fermentation « liquide » dans des bioréacteurs ou fermenteurs aérés permettant la production dans des milieux de culture liquides, ou « solide ». 15 La préparation du concentrât est toujours effectuée dans des conditions opératoires stériles. Dans le cas d'une fermentation « liquide » : - les milieux de culture utilisés contiennent des ingrédients souvent riches en sucres complexes tels que l'extrait malt ; 20 - la présence de sels minéraux tels que des sulfates de magnésium, de cuivre ou de zinc est recommandée ; - le milieu est agité à une vitesse variant de 150 à 500 trs/min, de préférence 300 trs/min et l'aération varie de 0,1 à 0,5 VVM, de préférence 0, 3 VVM. - la durée de fermentation varie de 8 à 12 jours, et est de préférence de 10 jours 25 - la température d'incubation varie de 20 à 25°C. Dans le cas d'une fermentation « liquide », il est nécessaire, en préalable à la standardisation du concentrât (étape b)), de concentrer la biomasse obtenue, généralement par centrifugation, puis de procéder au séchage de celle-ci, généralement par lyophilisation. 30 La standardisation du concentrât ainsi obtenu (étape b)) peut être effectuée en utilisant tout moyen connu de l'homme du métier. En particulier, cette standardisation s'effectue à l'aide de matières d'origine végétale du type maltodextrine ou algue micronisée. 35 Afin d'obtenir une composition fertilisante selon l'invention qui soit «prête à l'emploi », le concentrât obtenu est de préférence standardisé à des concentrations allant de 1.104 à 1.108 UFC (Unités Formant Colonies) ou spores/g de composition. La composition fertilisante selon la présente invention peut être formulée sous toute forme galénique appropriée à son application au milieu de culture à fertiliser. La composition selon la présente invention peut ainsi prendre la forme d'une poudre à mettre en suspension dans l'eau. La composition fertilisante selon la présente invention peut contenir, en plus de la souche fongique définie précédemment, un ou plusieurs autres agents fertilisants connus de l'homme du métier, parmi lesquels on peut citer les produits issus de la féculerie, de la fermentation de la betterave ou de la canne à sucre, ou les farines d'algues marines. Tous les milieux de culture sont susceptibles d'être fertilisés par application de la composition fertilisante définie précédemment. En particulier, les milieux de culture utilisés pour les grandes cultures telles que la culture du colza, du tournesol, du soja ou de la pomme de terre, ou pour les cultures légumières telles que la culture des asperges, des brocolis, des carottes, du céleri, du chou, du concombre, des haricots, des lentilles, de la laitue, de la luzerne, du melon, du pois, du poivron ou de la tomate, peuvent être fertilisés par application de la composition fertilisante définie précédemment. La présente invention a également pour objet un procédé de fertilisation d'un milieu de culture comprenant l'application d'une composition fertilisante telle que définie précédemment audit milieu de culture. L'application de la composition fertilisante telle que définie précédemment au milieu de culture à fertiliser peut s'effectuer en utilisant tout moyen connu de l'homme du métier. En général, le procédé de fertilisation selon l'invention comprend l'application au milieu de culture d'une composition fertilisante selon l'invention à des doses allant de 200 g à 1 kg/ha/an. La quantité de composition fertilisante par hectare est généralement mise en suspension dans de l'eau (ou « bouillie ») puis pulvérisée en plein ou dans les lits de semences. L'application se fait le plus souvent en pré-semis ou post-semis.35 Dans le cas de cultures maraichères, le cycle cultural est le suivant : - une fois le précédent cultural récolté, les résidus de culture (s'ils existent) sont broyés et incorporés au sol, par le passage d'un engin de type rotatif à lames coudées pour affiner ceux ci et permettre ainsi une décomposition rapide de cette matière végétale dans le sol ; - l'inter-culture consiste à entretenir le sol par des passages successifs d'engins « à dents » pour limiter l'enherbement par des adventices et la prise en masse du sol. Des irrigations, principalement en serres, peuvent être réalisées afin d'éviter tout dessèchement de l'horizon cultivé ; - la réimplantation de la nouvelle culture est réalisée par un labour d'environ 25-27 centimètres (pour enfouir les résidus végétaux), suivi d'éventuels passages d'outils à dents pour désagréger les parties motteuses du sol, puis d'un passage d'engin rotatif à lames coudées (appelé « rotavator » ou « cultirateau ») permettant d'affiner le sol et ainsi de réaliser un semis ou une plantation dans les meilleurs conditions possibles (structure fine pour optimiser le contact semence-sol). Pour de telles cultures, l'épandage de la composition fertilisante selon l'invention est en général effectué après labour ou après le ou les passages d'engins dits « à dents ». La composition fertilisante peut alors être appliquée avant l'implantation de la culture ou une fois le semis ou la plantation réalisée. L'application de la composition fertilisante selon l'invention avant l'implantation de la culture s'effectue en général pour des cultures non irrigables, où l'application se fera de manière mécanique. Par exemple, en fonction de la structure du sol, la composition sera pulvérisée en plein, avec un volume de bouillie compris entre 250 litres et 800 litres avec le principe du jet pinceau (angle 110 °), et sera ensuite enfoui par un passage d'un outil rotatif à lames sur une profondeur n'excédant pas 10-12 centimètres de profondeur. Ceci dans le souci de « coloniser » le plus rapidement possible l'horizon prospecté par les racines de la plante cultivée. Une fois la préparation du sol réalisée et l'application de la composition fertilisante effectuée, le producteur pourra procéder au semis ou à la plantation de la culture. Pour les cultures maraichères dites paillées, c'est à dire recevant un paillage plastique (le plus souvent noir), évitant l'enherbement de la parcelle, celui ci étant positionné avant l'implantation de la culture, il est nécessaire d'appliquer la composition fertilisante selon l'invention avant la pose de ce film plastique. L'application de la composition fertilisante selon l'invention une fois le semis ou la plantation réalisée s'effectue en général pour des cultures irrigables soit par canons d'aspersion, soit par sprinkler. L'application de la composition fertilisante se fera par l'apport d'eau et la pénétration de celle-ci à la surface du sol par gravité. En l'occurrence, une fois le semis ou la plantation réalisé, la composition fertilisante selon l'invention sera pulvérisée en plein, avec un volume de bouillie compris entre 250 litres et 600 litres avec le principe du jet pinceau (angle 110 °), et sera ensuite incorporée par une irrigation comprise entre 6 à 10 millimètres d'eau. La présente invention est illustrée de manière non limitative par les exemples suivants. Exemple 1 - Préparation d'une composition à partir d'une souche fongique de Coniothvrium minitans par fermentation « liquide » La préparation de la composition de la souche fongique de Coniothyrium minitans a été réalisée selon un procédé de fermentation « liquide ». La composition du milieu de culture est la suivante : Ingrédient Concentration Glucose 20 g/1 Extrait de malt R2 20 g/1 Bactopeptone 1 g/1 Solution de sels minéraux (*) 1 ml/1 (*) Solution de sels minéraux : CuSO4, 5H20 à 5 g/l et FeSO4, 7 H2O à 10 g/l. Le milieu de culture est autoclavé à 121°C pendant 20 minutes puis refroidi avant sont ensemencement.25 La fermentation est alors conduite dans les conditions opératoires suivantes : Taux d'inoculation 3 % (v/v) Agitation 300 trs/min Aération 0,3 VVM Température d'incubation Entre 20 et 25°C pH Non-régulé Durée 10 jours Les jus de culture de Coniothyrium minitans issus de la fermentation sont ensuite 5 concentrés 15 fois par centrifugation à 4000 trs/min à 4°C durant 30 minutes. Afin de conserver la « viabilité » de la souche, le culot humide de Coniothyrium minitans est séché par lyophilisation en présence de 300 g/1 de maltodextrine (rôle cryoprotectant) dans les conditions suivantes : 10 - 72 h de congélation et sublimation (séchage primaire) avec une congélation rapide à - 40°C en 2 h puis un passage du produit de - 40 à 25°C sous vide (200 µbar). - 24 h de désorption (séchage secondaire) : elle est effectuée à 25°C sous vide (40 µbar). 15 Le concentrât de Coniothyrium minitans obtenu est ensuite standardisé à 106 UFC/g de composition avec de la maltodextrine à l'aide d'un mélangeur de poudre. Exemple 2 - Utilisation d'une composition fertilisante préparé à partir d'une 20 souche formique de Coniothvrium minitans A - Objectif de l'étude diligentée L'étude menée sur un modèle végétal laitue a permis d'évaluer l'effet de l'apport d'une 25 composition fertilisante à base de Coniothyrium sur la croissance et la nutrition des plantes. L'impact sur l'activité biologique du sol a également été mesuré par respirométrie. B - Protocole Le test a consisté à mettre en culture la laitue en pots de 1 kg de sol préalablement traité aux doses équivalentes à 200 g (Produit Dose 1) et 500 g (Produit Dose 2) par ha d'une composition préparée selon l'exemple 1. La composition a été apportée en complément d'une fumure de fond couvrant respectivement 50 ou 100 % des besoins nutritifs de la plante. 7 essais ont été effectués dans des conditions expérimentales identiques: Sol seul (SS) Sol + Fumure à 100 % (F100%) Sol + Fumure à 50 % (F50 %) Sol + Fumure à 100 % + Produit Dose 1 (F100% - Pdl) Sol + Fumure à 100 % + Produit Dose 2 (F100 % - Pd2) Sol + Fumure à 50 % + Produit Dose 1 (F50 % - Pdl) Sol + Fumure à 50 % + Produit Dose 2 (F50 % - Pd2) La culture a été menée sur 10 semaines. Le sol était un sol limoneux, choisi pour ses faibles teneurs en éléments nutritifs. A l'issue des 10 semaines de culture, une respirométrie des sols (mesure de l'activité biologique des sols) a également été conduite : l'expérience a consisté à incuber les sols 25 en fin de culture dans des enceintes hermétiquement fermées (Oxitop) et de mesurer l'activité biologique en déterminant la quantité d'oxygène consommée. C - Résultats 30 C_1_= Ef ets des_appo ts suL la_biomasse Les résultats rapportés dans la figure 1 (Fig.l - Significativité mesurée par analyse de variance) montrent que dans des conditions de fumure de 100% l'apport de la composition fertilisante selon l'invention augmente la biomasse quelle que soit la dose 35 utilisée. L'augmentation est particulièrement significative pour la dose de 500 g par Ha. 820 C_2= Effets des_aPPQ1 s sui les teneu~s_en_azote_ 7 . Les résultats rapportés dans la figure 2 (Fig.2 - Significativité mesurée par analyse de variance) indiquent que, pour une fumure de 50 %, l'apport de la composition fertilisante selon l'invention améliore la nutrition azotée des plantes. Cet effet se traduit par une augmentation significative de la teneur en azote principalement pour la dose de 500 g/Ha. C_3_= Effets des_a~?~?o~ts sui les teneu~s_en~?otassium_~K~. Les résultats rapportés dans la figure 3 (Fig.3 - Significativité mesurée par analyse de variance) indiquent que, pour une fumure de 50 %, l'apport de la composition fertilisante selon l'invention améliore la nutrition des plantes en potassium. Cet effet se traduit par une augmentation significative de la teneur en potassium principalement pour la dose de 500 g/Ha. C_4_= Res~?i~omet~ie La comparaison des effets de l'apport de la composition fertilisante selon l'invention à la dose maximale de 500 g/ha pour les deux modalités de fumure montre une activité biologique du sol plus importante pour la fumure de 50 % par rapport à celle de 100 % (Figure 4). Ceci est en corrélation avec les effets associés à de la composition fertilisante selon l'invention concernant l'amélioration de la nutrition des plantes en azote et en potassium, particulièrement significative à la fumure de 50 % et pour des doses de 500 g/ha (Figures 2 et 3). A cette dose, et dans des conditions limites de nutrition (F 50 %), la composition fertilisante selon l'invention stimule l'activité biologique du sol et améliore en conséquence la nutrition des plantes.30 REVENDICATIONS1. Utilisation d'une souche fongique de Coniothyrium minitans comme agent 5 fertilisant. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la souche fongique est la souche CON/M/91-08. 10 3. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la souche fongique est la souche B110-M-04-08 déposée auprès de la CNCM le 20 juin 2008 sous le numéro CNCM I-4014. 4. Souche fongique B110-M-04-08 déposée auprès de la CNCM le 20 juin 2008 15 sous le numéro CNCM I-4014. 5. Composition fertilisante comprenant la souche fongique selon la revendication 4. 20 6. Composition selon la revendication 5, caractérisée en ce que la souche est présente à des concentrations allant de 1.104 à 1.108 UFC. 7. Procédé de fertilisation d'un milieu de culture comprenant l'application d'une composition fertilisante comprenant une souche fongique telle que définie dans l'une 25 des revendications 1 à 3. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la souche fongique est présente dans la composition fertilisante à des concentrations allant de 1.104 à 1.108 UFC. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la composition fertilisante est appliquée au milieu de culture à des doses allant de 200 à 1 kg/ha/an. 30