Brevet FR3040586A1 — publié le 20170310

- 1 - DESCRIPTION DE L'INVENTION TITRE MODE DE FERTILISATION PHOSPHATÉE NON PONDÉRALE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'agronomie, et plus particulièrement la fertilisation N et P des grandes cultures agronomiques. Il est question d'engrais P dits "starter", et de bactérisation des résidus de culture au sol (RCS). ÉTAT DE LA TECHNIQUE Les réserves de phosphore (P) sont pour l'essentiel non renouvelables. De plus, les apports de P au sol sont très sujets à fixation physico-chimique ; c'est pourquoi les engrais dits "starter" (de démarrage) localisés en proximité des semences sont utilisés de manière à minimiser le contacte sol : engrais lors du parcours des ions P vers les racines. Le contexte mondial : une crise avérée mais évitable Selon Vaccari (2009), les dépôts de Ps exploitables se raréfient, et les réserves de P sont géographiquement hétérogènes. Le P élémentaire est relativement abondant au niveau mondial, la roche phosphatée de bonne qualité est elle disponible que dans certains endroits de plus en plus rares et concentrés (Vaccari, 2009), notamment au Maroc avec plus de 70% des réserves prouvées, et plus récemment l'Irak, l'Algérie, la Syrie et la Caroline du Nord (USA). La dimension géopolitique conflictuelle de ces réserves (MIT 2016). Selon Beardsley (2011) les conséquences d'une telle rareté sont cependant évitables si de bonnes pratiques agricoles étaient adoptées. Biolphyto - disponibilité du P en sols arables Bien que les réserves en P des sols sont importantes, parfois plus de 2 voire 3000 kg-P/ha, soit en principe amplement pour alimenter la culture céréalière exportant - 20 kg / hectare / an, sa phytodisponibilité est problématique (Fardeau et al. 1988, Olsen et al. 1954, NCSU 2000, Watson et Mullen 2007). Selon Morel 2002 la quantité brute (Pr ; mg P kg-1 sol) des ions P transférés entre le sol et sa solution intègre deux variables, la durée (t, minute) du transfert et la concentration (Cp ; mg P L-1) de la solution de sol ; Pr = t P où v, w et p sont des paramètres déterminés par régression non-linéaire : v correspond à la quantité d'ions P (Pi) transférés en 1 minute entre le sol et la solution pour une concentration Cp=1 mg P/L ; w rend compte de l'effet de Cp alors que p rend compte de l'effet du temps. La valeur de 3040586 - 2 - Pr est bornée par la teneur en Pi du sol, idem donc pour ce qui concerne IMMProa, IMMPb' et IMMPBAC (infra). Accessoirement, Morel 2002 définit aussi le pouvoir tampon du sol (PTS) du sol [(mg-P/kg-sol) (mg-P/L)] vis-à-vis des ions P qui rend compte de la capacité du sol à tamponner la concentration en solution ; PT=114, Cp4 5 PT(S) servira lors de la préconisation agronomique des inocula BAC les plus capables d'IMMP (immobilisation du P du sol). Notons que Pr prend mieux en compte les cinétiques de transfert du P entre le sol et la solution du sol que d'autres indices (eg. Poisen, PDyer, PJoret-Hebert, etc.. Comme nous le verrons, cette caractéristique de Pr servira pour la modélisation de l'effet de la présente 10 invention sur l'efficacité relative (er) d'engrais P "starter" et/ou complémentaires. Diffusion des ions phosphate en sols arables Deux modes de calcul des coefficients de diffusion du P dans le sol sont possibles. Un premier 15 selon Bhadoria et al. 1991, et l'autre selon Fôhse et al. 1991. Selon Rihse et al. 1991, le coefficient de diffusion effective, De, est calculés comme suite ; De = D1 x e x (f / b) 20 lorsque que D1 (aire/temps) est le coefficient de diffusion aqueuse de H2PO4- à 25 degrés C, e est la teneur volumétrique en eau du sol (v/v), f est un facteur d'impédance proportionnel à e (eg. 1,58 x A - 0,17), et b est le pouvoir tampon du sol (PTS). On peut aussi calculer un coefficient de diffusion des ions phosphates à l'aide la relation proposée par Bhadoria et al. 1991, à savoir ; 114;> A2 (C2 1)2t 25 lorsque Cl et c2 sont les concentration en P (p/p) de deux compartiments du sol plus ou moins riches en P, t est le temps, A est l'aire du plan bidimensionnelle franchi par les ions P lors de leurs transfert réciproque Cl 4-> C2, et enfin Mt est la quantité de P ayant diffusée des bloc de terre C2 vers Cl à concentration de P plus et moins élevée, respectivement. En sol arable (Bhadoria et al. 1991) contenant 43 et 64 mg-P / kg-sol dans Cl et C2, respectivement, sur une période de 30 diffusion de 7 heures (25 200 secondes) à travers de plan de 14 cm2 de superficie Dc sera donc ici d'environ 1 x 10-9 cm2 / seconde, ou encore 3600 cm2/heure. Donc, par simple réarrangement, il est possible d'obtenir une approximation de Mt ; 35 Mt = sqrt(((Dc*36001 E-09)*(A*(C1-C2)A2*t))/u) Cette équation, ici en code R, sera utilisée lors de la modélisation DICP (Tableau 7). Notons qu'il s'agit de diffusion sur de courtes distances de l'ordre du millimètre ; c'est pour cela que l'approche de Bhadoria et al. 1991 est ici plus pertinente que celle de Rihse et al. 1991 tenant compte de l'impédance et/ou du pouvoir tampon du sol, phénomènes peu opérant sur de si petites distances. 40 3040586 - 3 - La biofertilisation P en sols arables Il existe une impressionnante base de connaissance concernant l'utilisation de microorganismes, bactériens et fongiques, destinés à accroître la biodisponibilité immédiate du P en sols arables, soit 5 par dissolution de composés P calco - magnésiques (apatite ; eg. Rodriguez et al. 2006), soit par minéralisation accélérée via l'attaque enzymatique de composés P organiques (phytates, acides nucléiques, etc. ; Idriss et al. 2002 ; Naz et al. 2013 ; Doolette et al. 2010). Or, ces deux solutions causent problème. D'une part la dissolution des apatites ne perdure pas. La diffusion du P sous forme de phosphates étant plus lente que celles des cations Ca et Mg avec lesquels il réagit. Il en 10 résulte une rétrogradation apatitique faisant que les engrais phosphatés incorporés au sol s'immobilisent rapidement sur des distances de l'ordre du mm. Le problème de la nutrition en P des cultures a donc longtemps été lié à celui de la mobilisation de ces réserves minérales de P. D'autre part, les sols arables concentrent les dérivés immédiats de l'acide phytique sous forme de 15 phytates pourtant relativement peu présents dans les résidus de culture cellulosiques retournés au sol. Notons que l'acide phytique ou acide myo-inositol hexa-phosphorique (C6H18024P6) est naturellement présente dans les graines de nombreuses céréales et légumineuses. Cependant, les matières organiques d'origine végétales sont elles généralement plutôt riches en acides nucléiques et phospholipides, l'acide phytique ne représentant -10% de leurs composés P ; les 20 phytates en sols arables peuvent eux représenter plus de 50% du P organique. Il y a donc un phénomène de concentration par accumulation préférentielle du phytate dans les sols. La matière organique du sol comme source de P ? A éviter. 25 L'attaque enzymatique (phytases) de cette matière organique du sol relativement riche en phytate via l'inoculation des RCS avec des microorganismes indigènes ou (ré)introduits afin d'en libérer du P minéralisable est à éviter. En effet, Il est reconnu que la dégradation, quantitative et qualitative, de la matière organique du sol résulte de telles attaques par la flore microbienne du sol, notamment en présence d'ions NH4+ provenant d'engrais ammoniacaux (Mulvaney et al. 2009). De 30 même, lors d'apports prolongés, sur plusieurs années voire décennies, d'engrais P à titre de fumure de fond ce sont surtout les fractions les plus labiles qui s'accumulent (Negassa et Leinweber 2009) à travers le temps au dépends de la matière organique phosphatée la plus stable. En effet, en apportant de simples engrais minéraux riches en ammonium et/ou en P, l'activation de la vie microbienne du sol qui résulte est bien souvent synonyme de dégradation de la matière 35 organique du sol, phénomène contraire à conservation des sols recherchée en agronomie. Or, et bien que est peu efficace, voire nuisible pour la conservation des sols, il existe sur la marché des produits supposément biofertilisants préconisant que La matière organique du sol doit être ainsi "attaquée" à titre de source d'éléments nutritifs, N et/ou P, pour la culture. Dommage. 40 3040586 L'efficacité relative des engrais P starter et complémentaires (erSTARTER). L'erSTARTER sur cultures de printemps est fonction de la richesse en P du sol (Figures 4 et 5). Par exemple, erSTARTER sur maïs en fonction de la teneur en P du sol (STP; mg-P / kg-sol) est 5 bien connue (eg. Bermudez et al. 2002 et 2004 ; Figure 5). H est aussi possible de rapporter l'erSTARTER au pouvoir tampon P su sol (PTS ; (mg-P/kg-sol)/(mg-P/L)), au encore aux taux de saturation en P sol (TSP ; Figure 4 - MAPAQ 2003). Dans tous les cas, erSTARTER est rapidement atténuée si la richesse en P du sol augmente. Cette atténuation d'erSTARTER est vraisemblablement le fait d'une perte de réceptivité des mécanismes de transport des phosphates 10 vers le cytoplasme au niveau des racines. En situations de P abondant, ces mécanismes biomoléculaires (transporteurs) sont moins à l'affût de P, y compris via l'apport ponctuel d'engrais P. Une telle diminution d'erSTARTER est un véritable problème en agronomie. L'atténuation d'erSTARTER est donc surtout documentée pour les engrais P starter. Or, une telle 15 atténuation de l'efficacité relative (er) est aussi applicable aux engrais complémentaires. Bien que peu ou pas documentée entant que telle - l'essentiel de la base de la connaissance concernant surtout l'efficacité des engrais P à titre de fumure de fonds (eg. COMIFER 2007), cette efficacité relative des engrais P(K) complémentaires est elle aussi nécessairement limitée par la richesse en P du sol. De plus, et à la lumière de la Figure 1, l'efficacité relative de tels engrais P(K) 20 complémentaires profitera aussi d'une amélioration du pouvoir phospho - immobilisant des azotobactéries servant inoculer les RCS au sens de Claude et Fillion 2004. Sigles et définitions 25 Pr : P transférable, lire : échangeable, entre le sol et la solution du sol (mg-P / kg-sol ; Morel 2002) Cp : teneur de la solution du sol en P pour un Pr donnée (mg-P / L ; Morel 2002) STP : teneur en P du sol (mg-P / kg-sol, ou encore kg-P / hectare) selon une quelconque méthode d'extraction du P échangeable (angl. soit test phosphorus ; Bermudez et Mallarino 2002, 2004). TSP : taux de saturation en P du sol (% P / [0,5 x (Al + Fe)] ; MAPAQ 2003, Renneson et al. 2008) 30 PTS : pouvoir tampon du sol à l'égards du P ([(mg-P / kg-sol) / (mg-P / L)] ; Morel 2002) AMIC : proportion du Pr immobilisé par la microflore de la résidusphère sans inoculation bactérienne ; cette valeur est bornée selon l'importance de Pr (cf. Tableau 1) Abac : proportion du Pr immobilisé par la microflore de la résidusphère attribuable à son inoculation bactérienne à l'aide de bactéries sans pouvoirs IMMP particuliers (infra, Figures 2 et 3) 35 ABAC : proportion du Pr immobilisé par la microflore de la résidusphère attribuable à son inoculation bactérienne à l'aide de bactéries avec pouvoir IMMP de 2 à 5 fois plus élevés que bac (infra, et Figures 2 et 3) AIMMP : le cas échéant, la somme de AMIC et, selon le cas, Abac ou ABAC RCS : résidus de culture cellulosique, avantageusement pailleux, au sol Phospho - immobilisation : assimilation organique du P par les microorganismes du sol 40 IMMPc3 : immobilisation microbienne du P du sol. Celle-ci peut être attribuable à MIC, bac ou BAC. IMMPmic : immobilisation microbienne du P du sol attribuable qu'à la flore microbienne de la résidusphère sans inoculation bactérienne IMMPbac : immobilisation microbienne du P du sol attribuable qu'à la flore microbienne de la résidusphère sans inoculation bactérienne bac sans pouvoirs IMMP particuliers (Figures 2 et 3) 3040586 - 5 - IMMPBAc : immobilisation microbienne du P du sol attribuable qu'à la flore microbienne de la résidusphère sans inoculation bactérienne avec pouvoirs IMMP particuliers (infra, et Figures 2 et 3) MIC-IMMP : microflore de la résidusphère immobilisatrice de P tellurique bac-IMMP : bactéries sans pouvoirs IMMP particuliers apportées microflore de la résidusphère 5 BAC-IMMP : bactéries avec pouvoirs IMMP particuliers apportées à la microflore de la résidusphère MRPS (modèle résidu- / pédo-sphérique) : mise en oeuvre mathématique d'une compartimentalisation bipartite du sol entre la résidusphère composé de résidus de culture en cour de dégradation, et la pédosphère qui lui est immédiatement adossée. Située à quelque mm de la résidusphère, cette pédosphère est néanmoins peu ou pas affectée par la diffusion des substrats carbonés provenant de la dégradation in situ 10 des RCS. DICP (diffusion inter - compartimentai du P, modèle de ... ) : calcul par modélisation dynamique des cinétiques de transfert du P entre les compartiments pédo- et résidu-sphériques applicable au MRPS. erSTARTER : efficacité relative des engrais P dits "starter" par rapport à un témoins sans de tels engrais P (cf. Figure 4 et 5). L'erSTARTER et aussi applicable aux engrais complémentaires. 15 Interculture : Deux définitions s'imposent. Pour les cultures dites de printemps (eg. maïs), il s'agit de la période entre la récolte de la culture précédente générant les RCS et le semis de la culture suivante. En zones tempérées, cette interculture, dite ici interculture-1, durera donc entre 6 et 8 mois. Pour les cultures dites d'hiver, il s'agit plutôt de la période entre la récolte de la susdite culture précédente générant les RCS, et la date du premier apport d'engrais N (N1), généralement en sortie d'hiver, du moins en zone tempérées de 20 l'hémisphère nord ; on parle alors ici d'interculture-2. Engrais (P) starter : engrais, contenant du P, localisé en proximité des semences dans la raie de semis de manière à éviter une trop grande rétrogradation apatitique des ions phosphaté ainsi libérés - L'engrais P starter peut être organique, ou organominéral, voire contenir des microorganismes capables de dissoudre l'apatite et/ou produire des phytases et/ou phosphatases. 25 Engrais (P, K) complémentaires : engrais, contenant généralement du P, voire du K, apportés à la volée en sortie d'hiver en complément du premier apport d'azote (N1). Comme pour l'engrais P starter, l'engrais complémentaire peut être organique, ou organominéral, voire contenir des microorganismes capables de dissoudre l'apatite et/ou produire des phytases et/ou phosphatases. Fumure de fond : généralement un engrais P et/ou K appliqué en masse et à la volée directement au sol afin 30 d'augmenter les teneurs en P(K) du sol ; une fois un certain seuil enrichissement du sol atteint, il est possible de faire l'impasse de tels apports d'engrais P(K). Rétrogradation apatitique: phénomène pédologique faisant que les engrais phosphatés incorporés au sol, même s'ils sont solubles, s'immobilisent rapidement sur de très faibles distances de l'ordre du mm. 35 DIVULGATION DE L'INVENTION Problème technique Le problème technique réside dans l'inefficacité relative d'engrais P starter localisés au semis de 40 culture de printemps et/ou d'engrais complémentaires appliqués en sortie d'hiver sur cultures d'hiver lorsque la teneur en le degré de saturation en P des sols est appréciable. En effet, l'inefficacité pondérale de ces engrais P étant faible du fait de réactions chimiques avec le sols, ils tendent à s'accumuler dans les sols. Or, contrairement au cas de l'azote du sol, cette fixation est plus solide, irréversible voire définitive en sorte, que l'immobilisation microbien in situ du P. Pourtant comme pour l'N, l'essentiel des apports d'engrais P aux sols sont néanmoins pondéreux, d'où la saturation éventuelle en P de ces sols. Pire, les engrais P "starter", a priori les plus efficaces, voient ainsi leur efficacités décroître sans que cette relative saturation en P des sols arables puisse en elle même procurer à la culture un tel coup "coup de fouet" au démarrage. 3040586 - 6 - Il faut donc redonner aux engrais P starter, voire complémentaires, l'opportunité d'agir malgré cette une certaine richesse, voire saturation, en P des sols. De plus, il ne faut pas pour autant recourir à l'attaque enzymatique de la matière organique phosphatée (Po) du sol, ou encore prôner une minéralisation accélérée de l'acide phytique des résidus de culture au sol. Au contraire, sans 5 attaquer la matière organique du sol, il faut donc développer une approche non pondérale à la fertilisation P, et N, l'apport pondéral d'N-NO3 et de P-PO4 provoquant à terme un appauvrissement des fractions les plus stables, et structurantes, de la matière organique du sol. Solution technique 10 La solution technique favorise l'interaction entre l'azotobactérisation des RCS et les engrais P starter et/ou complémentaires, interaction a priori peu évidente en raison de la séparation spatio - temporelle de ces deux pratiques, l'une au début (post-récolte de la culture précédente), et l'autre à la fin (semis de la culture suivante) de l'interculture. Pourtant, du fait du caractère particulièrement 15 phospho - immobilisateurs de ces azotobactéries, cet abaissement transitoire des teneurs en P phytodisponible va suffisamment perdurer dans le temps (eg. Figure 10) pour agir positivement et ponctuellement sur l'efficacité des susdits engrais P. Une fois relarguer, ce P transitoirement immobilisé va retourner au sol et participer normalement à l'alimentation des racines. 20 La solution technique consiste donc à surimmobiliser, par inoculation des RCS avec des biomasses bactériennes, dites BAC, dotées d'un pouvoir d'immobilisation du P (IMMP) particulièrement important. Une partie plus importante du P échangeable (phytodisponible) normalement transféré vers la solution du sol sera ainsi transitoirement surimmobilisée par les BAC dans la résidusphère contribuant ainsi à augmenter l'erSTARTER. Cette solution diffère 25 complètement de l'état de l'art en proposant non pas de libérer le P du sol afin de rendre immédiatement plus phytodisponible le P, mais plutôt de le surimmobiliser transitoirement entant que P microbien. Cette (sur)immobilisation du P à l'aide de BAC (IMMPBAc) plutôt qu'à l'aide de bac (IMMPbac) amplifiera ce phénomène d'IMMP nouvellement observé (Figure 1) au profit d'une plus grande erSTARTER, voire plus généralement des engrais complémentaires PK apportés, 30 parfois, avec le premier apport d'engrais N en sortie d'hiver de cultures céréalière. Ce P microbien n'étant que transitoirement immobilisé sera plus rapidement remis en solution par minéralisation que ne l'est le P minéral complexé sous formes calco - magnésiques et/ou alumino ferriques beaucoup plus stables. Si l'essentiel de ce re-largage du P microbien ainsi 35 (sur)immobilisé du fait de l'inoculation des résidus de culture au sol ce fait après l'apport des engrais P starter et/ou complémentaires, il ne contribuera à la susdites saturation du sol et donc à perte d'efficacité de ce types d'engrais P. Notons que les quantités de P microbiens (immobilisées) nécessaires au fonctionnement de l'invention sont somme toute assez faibles, de l'ordre de quelques kg par hectare, et cela du fait de la relation fortement non - linéaire entre l'erSTARTER et 40 les niveaux de STP, TPS et PTS (Figures 4 et 5). 3040586 - 7 - Concrètement, il s'agit d'un procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques comportant l'application d'engrais P starter et/ou complémentaires à la culture suivante, cela en présence des résidus de culture au sol (RCS) générés par la culture précédente préalablement bactérisés et enfouis au début de l'interculture. Ce procédé est ici caractérisé en ce que les biomasses 5 bactériennes servant à la bactérisation des RCS sont particulièrement phospho - immobilisatrices et ne produisent pas nécessairement de phosphatases, de phytases, d'acides organiques et/ou toutes autres molécules capables de minéraliser, solubiliser et/ou rendre immédiatement plus biodisponible le P, organique ou inorganique, du sol et/ou des RCS. 10 Les engrais P starter sont apportés à la fin de l'interculture-1, au semis en proximité des semences, tandis que les engrais complémentaires sont apportés à la fin de l'interculture-2, avantageusement à la volée, une fois la culture suivante déjà établie. Notons que par interculture1 nous désignons l'interculture comprenant la période entre la récolte de la culture précédente générant les RCS et le semis de la culture suivante. Pareillement, par interculture-2 nous 15 désignons l'interculture comprenant la période entre la récolte de la susdite culture précédente générant les RCS et la date du premier apport d'engrais N (N1) à la culture suivante déjà établie. La culture suivante fertilisée à l'aide d'engrais P starter à la fin del"interculture-1 est une culture de printemps telle que le maïs, tandis que la culture suivante fertilisée à l'aide d'engrais P 20 complémentaires à la fin de l'interculture-2 est une culture d'hiver telle que le blé. Plus particulièrement, et dans le cas des cultures dites ici de printemps recevant des engrais P starter, l'interculture-1 est d'une durée de 3 à 9 mois, plus particulièrement en zone tempérées de l'hémisphère nord de septembre à mai, et avantageusement ainsi d'octobre à avril. Pareillement, et dans le cas des cultures dites ici d'hiver recevant des engrais complémentaires, l'interculture-2 25 est d'une durée de 3 à 8 mois, plus particulièrement en zone tempérées de l'hémisphère nord de septembre à février, et avantageusement ainsi d'octobre à janvier. Notons que dans le cas engrais P organominéraux, ceux-ci peuvent néanmoins contenir des bactéries produisant des phosphatases, phytases, acides organiques et/ou toutes autres 30 molécules capables de minéraliser, solubiliser et/ou rendre immédiatement plus biodisponible le P, organique ou inorganique, du sol et/ou des RCS. L'application in situ des bactéries sur RCS de la culture précédente ce fait par pulvérisation liquide avant leur enfouissement (eg. Claude et Fillion 2004), tandis que les engrais P starter, liquides, 35 solides, organiques, organominéraux et/ou bactérisés sont localisé en bandes en proximité des semences au moment du semis de la culture suivante. Ces biomasses microbiennes, avantageusement bactériennes, peuvent elles provenir de milieux naturels (eg. Zhao et al. 2013), de réacteurs et/ou d'usines d'épuration d'eaux usées (eg. Sidat et al. 1999), voire de sols arables bien que la base de connaissance est particulièrement défaillante en ce sens. Par exemple, et à 40 titre d'exemple je propose, selon la Figure 3, de telles bactéries, dites "BAC" par opposition à de 3040586 - 8 - simple "bac" moins performantes, au moins deux à trois fois supérieurs en ce sens aux bac les moins performantes capables tout au plus d'IMMP de 3,0 mg-P / L sur 7 heures d'incubation (data Sidat et al. 1999) ou encore de 8E10 (mg-P / L) / (mg-P / cellule bac) (Figure 2). Notons qu'il est avantageux que le temps d'incubation coïncide avec celui utilisé pour l'obtention d'une certaine 5 valeurs Pr pour les types de sols arables ciblés ; ces durée d'échange lors du transfert des ions P du sols vers la solution du sol au sens de Morel 2002 servirent à l'obtention des coefficients v, w et p (supra). Il sera éventuellement aussi possible d'obtenir les valeurs y, w et p au sens de Morel 2002. Pour ce faire, une régression linéaire à variable multiple (RLVM) comprenant le % d'argile, le pH, la teneur du sol en Corganique, son CEC et la teneurs en Al et Fe permettant de calculer TSP 10 pourrait être utilisée. Pour I. Nous pourrons ainsi calculer les valeurs paramétriques y, w et p afin d'obtenir Pr et PT ; les valeurs au Tableau 2 pourraient servir en ce sens, bien qu'à ce stade trop peu nombreuse pour obtenir une RLVM significative. Le caractère phospho-immobilisatrices de ces biomasses bactériennes est préalablement évalués 15 in vitro en milieux de culture au cours d'une période d'incubation, les biomasses les plus phospho- immobilisatrices étant celles le plus capables de réduire la concentration initiale en P biodisponible dudit milieu de culture par rapport à des biomasses bactériennes de références qui le sont moins. Plus particulièrement, notons que les biomasses bactériennes en milieu de culture les moins capables de phospho-immobilisation immobilisent aussi peu que 3 mg-P/L de milieu de culture, et 20 celles les plus capables de phospho-immobilisation plus de 20 mg-P/L, soit plus de 5 à 7 fois plus que ces biomasses microbienne témoins de références les moins performantes en ce sens. La culture précédente est une culture céréalière et/ou d'hiver produisant des RCS cellulosiques, et en ce que la culture suivante est une culture de printemps pouvant bénéficier d'engrais P starter. 25 Ce caractère bénéfique de l'engrais P est fonction de la teneur en P du sol exprimée sur la base de la teneur initiale en P du sol (STP ; mg-P/kg-sol), le pouvoir tampon du sol à l'égards du P (PTS ; [mg-P/kg-sol]/[mgP/L de solution du sol]) ou encore le taux de saturation en P du sol (TSP ; Péchangeable/([0,5 - [AI]+[Fe])). L'efficacité relative escomptée de telles applications étant moindre si ces valeurs de STP, PTS et TSP sont trop importantes. Plus particulièrement, les valeurs de STP 30 au sens de Poisen ou de Pr (mg-P/kg-sol) sont inférieures à 100, de PTS ([mg-P/kg-sol]/[mgP/L de solution du sol]) inférieures à 100, et de TSP inférieures à 100% au sens de (P échangeable/([0,5 [A1]+[Fe])). Avantages apportés et activité inventive 35 A priori, l'invention ne nécessite pas des PGPB (plant growth promoting bacteria) capables de solubiliser ou de minéraliser les fractions plus ou moins récalcitrantes du P tellurique. L'invention préconise plutôt l'utilisation de bactéries BAC particulièrement phospho - immobilisantes et donc capables de surimmobiliser transitoirement le P du sol, augmentant ainsi ponctuellement 40 erSTARTER. La fraction microbienne du P du sol sera transitoirement gonflée à titre de puit de P, au dépend de la phytodisponibilité du P ; ce P microbienne redeviendra une source de P une fois 3040586 - 9 - le relargage de ce P amorcé en sortie d'hiver. Notons que près de 90% du P cellulaire des BAC étant composé d'acides nucléiques et de phospholipides facilement minéralisables in situ, la phytodisponibilité de ce P transitoirement immobilisé sera plus grande que celle du P sous forme d'apatite ou de précipités Fe/Al. 5 L'invention permet le remplacement des exportations de P de la parcelle à l'aide d'engrais P starter et/ou complémentaires particulièrement efficace malgré des taux de saturation en P élevés, et cela sans attaquer directement les réserves, organiques notamment, du sol. En effet, bon nombre de produits supposément biofertilisants appliqués au sol doivent en principe attaquer, dégrader en 10 sorte, la matière organique de manière à en libérer l'N et de P quelle contient. Or, cette pratique est contraire à la conservation des sols, qui préconise plutôt une accumulation et/ou une protection de cette matière organique structurante. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS ET FIGURES 15 Figure 1 : Efficacité quelconque d'un engrais PK complémentaire (25 UPK ; 25 kg-P205 et 25 kg-K20 par hectare) apporté en sortie d'hiver sur une culture de blé et combinés au premier apport d'azote, N1, de 60 unités d'azote (UN ; kg-N/ha + N2 = 140). En présence de RCS provenant de la culture précédente et azotobactérisés avec des biomasses azotobactériennes sans pouvoir phospho - 20 immobilisant particulier (i.e. IMMPbac), ces augmentations de rendements attribuables à cet engrais complémentaire demeurent néanmoins à ce stade appréciables et significatives du fait des RCS azotobactérisés (données Agronutrition 2014). Figure 2 : Exemple de l'ampleur de la diversité du pouvoir d'immobilisation de bactéries (données Sidat et al. 1999). Notons les deux groupes de bactéries plus (IMMPBAC) ou moins (IMMPbac) capables de 25 recouvrir le P en solution d'un milieux de culture par rapport leurs teneur en P par unité cellulaire. Il va de soit que les cellules les plus performantes en ce sens sont plus petites, et affichent des délais de génération plus courts. Figure 3 : Exemple de l'ampleur de la diversité du pouvoir d'immobilisation de bactéries (données Sidat et al. 1999). En terme d'immobilisation du P en solution, ces différentes espèces de souches 30 bactériennes diffèrent par un facteur pouvant aller jusqu'à plus de cinq ; cela dénote un fort potentiel d'amélioration du pouvoir d'IMMP si on prend la peine de sélectionner en ce sens les BAC les plus performantes par opposition aux bac qui le sont beaucoup moins. Figure 4 : Augmentation de la biomasse de plantules de maïs au stade de la 7lème feuille suite à attribuable à un engrais P starter (erSTARTER ; données MAPAQ 2003). Notons que cette relation est non- 35 linéaire, et qu'à faibles taux saturation en P, l'efficacité relative des engrais P starter va augmenter rapidement ; cela expliquera la progression de l'efficacité de la sur - immobilisation de P attribuable à BAC (Figure 7). Figure 5 : Efficacité relative d'engrais P starter (erSTARTER ; % d'augmentation de la matière sèche des parties aériennes) de plantules de maïs au stade de là la 71ème feuille par rapport à un témoin sans 40 engrais P starter selon la teneur en P du sol (méthode Olsen ; données de Bermudez et al. 2002 et 2004). Notons que cette efficacité n'est pas appréciable sur les rendements (RDT), ce qui est habituel avec ce type d'engrais P starter. Figure 6 : Représentation schématique du modèle bipartite résidu- / pédo-sphère (MRPS) basé sur le dispositif et les données rapportées par Gaillards et al. 1999 et 2002, Bhadoria et al. 1991 et 3040586 -10- Kaselowsky et al. 1990. MRPS simule l'incubation de RCS adossés à 3 ou 4 mm de sol plus ou moins distaux par rapport aux RCS (i.e. la résidusphère ; aire hachurée), et d'un compartiment pédosphérique plus distal par rapport au RCS (0,0 à 0,5 mm). La flèche descendante indique la transformation des dynamiques d'immobilisation du P (IMMP) à travers la pédosphère en réponse 5 à une augmentation du niveau d'activité (flèche transversale) de la microflore dans la résidusphère (MIC) amplifiée par bac, voire - dans le cas de la présente invention, BAC. Figure 7 : Exemple d'une modélisation de la cinétique de d'immobilisation du P (IMMP) sur 420 minutes par MIC, bac ou BAC provoquant une baisse appréciable de Pr. Plus l'IMMP de Pr par MIC, bac et BAC sont importantes, plus le Pr' résultant est abaissé, d'où l'effet recherché sur STP et/ou TSP 10 capable d'améliorer l'erSTARTER (Figure 8). Le Pr initial après 420 minutes d'incubation sans MIC, bac ou BAC est ici à titre d'exemple de 63,55 mg-P/sol (cf. sol no 5 ; Tableaux 2, 4, 5 et 6). Figure 8 : Modélisation de l'efficacité par rapport à un témoin sans résidus de culture pailleux au sol (RCS) d'erSTARTER attribuable à l'immobilisation de P (IMMP) provoquée par des RCS non bactérisés (IMMPmic), bactérisés avec des bactéries quelconques non expressément immobilisatrices de P 15 (IMMPbac), et des bactéries qui elle le sont (IMMPBAC). Trois types de relations sont présentés ; i) par rapport au Pr initial du sol (STP), ii) par rapport à pouvoir tampon du sol à l'égard de P (PTS ; Morel 2002), et iii) par rapport au taux de saturation en P du sol (TSP ; MAPAQ 2003, Renneson et al. 2008). Figure 9 : Ratios des IMMPBAC et IMMPbac (Figure 8). Cet effet de BAC par rapport à bac sera de moins en 20 moins prononcée selon l'augmentation de la richesse et/ou du degré de saturation en P du sol. Figure 9-i selon la richesse du sol (STP ; mg-Pr / kg-sol), Figure 9-ii selon le pouvoir tampon du sol (PTS ; (mg-Pr/kg-sol) / (mg-P/L)), et Figure 9-iii selon le taux de saturation en P du sol (TSP ; Pr / [0,5 x (Al + Fe)]). Figure 10 : Représentation graphique des données publiées par Cole et al. 1978. (a) Corrélation entre le P 25 inorganique du sol (Pi ; mg-P / kg-sol, alias ppm) et les ppm de P immobilisé par la microflore du sol constituée ici de bactéries, amibes et nématodes réintroduites dans les microcosmes de 20 g à température ambiante ; l'immobilisation microbienne du P à hauteur d'une douzaine de ppm est bel et bien responsable d'une diminution, transitoire, du Pi phytodisponible. Notons que cette immobilisation microbienne est commensurable avec la vingtaine (20,38) de ppm de P proposée ici 30 au Tableau 3. (b) Cinétique d'immobilisation -+ mobilisation du Pi par les susdites flores microbiennes du sol avec (courbe inférieure) et sans amendement glucosés (200 ppm sur 6 jours) ; l'intervalle comprise entre les deux courbes représente environs 2 mg-P / kg-sol, soit une quantité de P ainsi "surimmobilisé" encore une fois parfaitement commensurable avec les 2 (2,49) à 4 (4,56) ppm de P proposés au Tableau 3. 35 Figure 11 : Représentation graphique pour chacun des sept (7) sols retenus (Tableaux 2 et 3 bis) (a) de la progression d'IMMPc3, i.e. la quantité de P "surimmobilisé" par les biomasses azotobactériennes inoculées sur les RCS par rapport à l'hypothétique augmentation de Dc, soit ici de 1 à 10 fois 3600 x 10-9 cm2/heure. Inversement, (b) on voit bien ici que ces surimmobilisations de P de l'ordre de 0,30 à 4 kg-P/kg-sol peuvent être parfaitement réalisées via une certaine augmentation, fort 40 modeste, de Dc par un facteur d'au plus 50%. Les cinétiques de diffusion du P de la résidusphère vers la surface des RCS ne sont donc pas limitatives pour la réalisation de la présente invention. Nb. Les échelles IMMPc3 et Dc sont logarithmiques. 3040586 MODE DE RÉALISATION PRÉFÉRÉ DE L'INVENTION La faisabilité de la réalisation de l'invention est doublement démontrable à l'aide de deux modèles ; 5 a) MRSP : Modélisation résidu- / pédo-sphérique du P (cf. Morel et al. 2002, 2004, 2011) b) DICP : Diffusion inter - compartemental du P (cf. Bhadoria et al. 1991) A. MRSP et l'effet de cette surimmobilisation de P sur erSTARTER 10 MRSP est foncièrement massique et permet de démontrer que les quantités de Pi surimmobilisé sont commensurables avec les quantités de P normalement immobilisées suite à l'apport d'amendements organiques. Il ne sera plus question que d'augmenter légèrement, il s'avère, cette immobilisation microbienne du P pour obtenir l'effet recherché. DICP lui est foncièrement cinétique et permet de démontrer que ces modestes surimmobilisations de P ne nécessitent pas des 15 augmentations très importantes des coefficients de diffusions (Dc) du P, ces valeurs de Dc étant in fine elles aussi commensurables avec les valeurs habituelles. de plus, des données sur de vraisemblables délais de re-largage du P seront fournies de manière à démontrer que l'effet iRPo peut effectivement perdurer pendant les 4 à 6 mois de l'interculture blé => maïs, soit en France d'octobre à fin avril. 20 Pr par rapport à Pive par rapport à la mobilisation du P par la culture (MOBP). Pr (mg-P/kgsol) est pondéralement comparable à PMIC et, avantageusement MOBP. La fertilisation P devant remplacer ces exportations de P (MOBP) est donc du même ordre de grandeur que PMIC. C'est en ce sens que PMIC est un puit, puis une source, de P pour la culture. Le but de la présente 25 invention est d'optimiser la contribution de ce puit / source à l'alimentation de la culture. IMMPM,c et le ratio /MMPBAc P //MM - - bac. L'immobilisation microbienne du P (IMMPc3) attribuable à l'enfouissement des RCS est de l'ordre de 5 à 10% de Pr selon l'importance de Pr (Tableau 1). Cette valeur d'IMMPmic est basée sur les données de Frossard et al. 2011 (figure 3 et pages 68-69 30 cf. Bunemann et al. (eds) 2011) ainsi que celles d'Oehl et al. 2001. Par exemple, sur une période de 21 jours post enfouissement des RCS, un taux d'immobilisation de 0,3 à 0,4 mg-P/kg-sol/jour équivaut facilement à 5 à 7 mg-IMMP/kg-sol. TABLEAU 1 : Immobilisation microbien du P tellurique (IMMP) en % de Pr (mg-Pr / kg-sol ; Morel 2002). Les 35 valeurs AMIC, Abac et ABAC proposées sont bornées selon le taux initial de Pr, le pouvoir immobilisateur des microorganismes du sol étant limité par leur capacité physiologiques et non strictement par la nature pédologique de leur environnement. % de Pr mg-Pr / kg-sol AMIC : IMMPmic Abac : IMMPbac ABAC : IMMPBAc 5 à 25 12,5 2,5 5 25 à 40 10 2,5 5 40 à 60 7,5 2,5 5 plus de 60 ... 5 2,5 3040586 - 12 - Le ratio IMMPBAC/IMMPbac lui est ici de deux, soit, par rapport à IMMPMIC attribuable aux simples résidus de culture pailleux au sol enfouis sans inoculation, plus de 2,5 et 5,0%, respectivement (Tableau 1). De plus, ces pouvoirs immobilisateurs de P sont plausibles et conservateurs compte tenu, i) du dynamisme des bactéries résidusphériques révélé par l'effet agronomiques de 5 SolactivTMP (alias BPIATM ; Figure 1), i.e. à l'aide de bactéries sans IMMP particulier, et ii) du très fort potentiel d'amélioration d'IMMP révélé par les données de Sidat et al. 1999 aux Figures 2 et 3. J'insiste sur cette importante distinction entre IMMPBAC et IMMPbac, la dernière étant moins importante. Je propose ici un ratio du simple au double, soit de 2,5% à 5,0% d'IMMP en plus par 10 rapport a IMMPmIc estimée elle à 5 à 12,5 % selon la valeur initiale de Pr (Tableau 1). Cette meilleure performance des inocula BAC par rapport à bac et donc très conservatrice compte tenue d'une grande variabilité dans le taux d'IMMP observé chez différents isolats bactériens (Sidat et al. 1999, Pasayeva et al. 2011, etc.) ; cette très grande variation sans les taux d'IMMP bactériens à semble-t-il un fondement biomoléculaire (cf. Bond et al. 1999). C'est cette variation qui est donc ici 15 valorisable lors de la sélection des souches bactériennes pour la production des inocula BAC. L'efficacité d'IMMP selon STP, PTS et TSP. La capacité de l'IMMP telle qu'affectée par les RCS (IMMPmic) avec ou sans bac et BAC à augmenter l'erSTARTER est elle rapportée (Figure 8) soit par rapport aux Pr initiaux (STP), au pouvoir tampon du sol (PTS) selon Morel 2002, et au taux de 20 saturation en P du sol (TSP) selon Rennessamn et al. 2002 et MAPAQ 2003). Il est aussi possible en principe de rapporter cet erIMMP selon les caractéristiques du sol telles que le pH ou la teneur en argile. Comme nous le verrons à la Figure 9, l'efficacité relative des BAC les plus capables d'IMMP par rapport aux bac qui le sont moins va décroître avec l'augmentation de STP, PTS et/ou TSP. L'invention sert donc à augmenter l'erSTARTER, voire celle des engrais PK complé- 25 mentaires, sans pour autant réduire durablement la richesse en P du sol. La base matérielle de MRPS est schématisée à la Figure 6. Elle est s'appuie sur le mode opératoire de Gaillards et al. 1999, 2002. Il comprend donc deux phénomènes distincts ; 30 - IMMPMIC, bac, BAC par la microflore du sol normalement associée à la résidusphère, y compris lorsque renforcée par bac ou BAC ; > la fixation par les particules de SOL au sens de Morel 2002 permettant néanmoins un transfère de ce P pédosphérique vers les racines, ou du moins la solution du sol. 35 Ces deux phénomènes d'immobilisation microbienne et bactérienne du P dans la résidusphère et immobilisation par fixation du P dans la pédosphère (Pr ; Morel 2002) sont simultanés et immédiatement voisins in situ (Figure 6) contenant au temps initial, to, une certaine quantité de P soluble, soit ici équivalent à Pr. La cinétique d'IMMP dans la pédosphère sera ainsi nécessairement affectée par celle dans la résidusphère ; plus IMMPmic, IMMPbac et IMMPBAC seront 40 importantes, plus la cinétique d'IMMP dans son ensemble sera rapide et la valeur finale de Cp inutes ; faible. Le temps d'incubation (tm Figure 7) du MRPS est ici de 420 min (7 heures), soit le 3040586 - 13 - même que celui proposé par Sidat et al. 1999 lors du criblage des isolats bactériens selon leurs taux d'IMMP en solution (mg-P / L). Comme de raison d'autres temps d'incubation (ou de transfert de P dans le cas de Pr) peuvent être utilisés dans la mesure où les extrapolations a'al Figure 7 demeurent essentiellement quasi linéaires. C'est ainsi que les deux cinétiques, Pr et dans la 5 pédosphère et P en solution dans la résidusphère sont simultanée, commensurables et interactives. La MRSP (Figures 6) rapproche et met en relation le transfert du P (Pr) entre la solution du sol et les sites de fixation du P, d'une part, et d'autre part l'immobilisation microbienne de ce même P a 10 priori en solution par la flore microbienne de la résidusphère enrichie ou non de bac ou BAC. Cette immobilisation microbienne du P (IMMP) est cependant bornée pawr la valeur Pr en proportions variables selon l'importance de Pr (Tableau 1). Les deux phénomènes, de transfert pédologique (Pr) et d'immobilisation microbienne (IMMP), du P ont donc lieu simultanément et conjointement (Figures 6). En effet, Gaillards et al. 1999 et 2002 observèrent que l'essentiel des substrat 15 carbonés provenant de la dégradation des résidus de culture s'accumulent dans le première compartiment à moins de 4 mm ; au delà, la dégradation des résidus n'affecte pas directement la chimie du sol. Nous pouvons donc postuler qu'il existe entre la résidusphère et la pédosphère qui l'adosse une 20 sorte de paroi semi - osmotique permettant le passage ver la pédosphère des ions phosphates sans permettre le passage réciproque des substrats carbonés alimentant les BAC dans la résidusphère. Cela implique que la chimie et la cinétique de Pr n'est pas directement affectée par ces substrats carbonés, mais seulement par une progressive disparition, plus ou moins rapide, des phosphates en solution du fait de l'action de MIC renforcée de bac ou BAC. 25 Inspiré du schéma de Gaillards et al. 1999 et 2002, ce modèle MRPS est nécessairement assez petit, chacune des partie ne faisant que 4 à 5 mm d'épaisseur. Le MRPS est amorcé au temps zéro (to) et piloter pendant une période de 7 heures (420 minutes ; Figure 7) ; la teneur initiale de P en solution est égale à celle du Pr du sol modélisé. A la fin de la période d'incubation l'essentiel de 30 ce P en solution sera transféré vers la pédosphère, moins une certaine portion immobilisée par BAC dans la résidusphère; le Pr résultant en présence de MIC, bac ou BAC sera donc nécessairement moins que le Pr témoin. On peut donc poser que ; Pr(tmin ; IMMP) = a - tmin + b - IMMP + constate Pr' (ajusté) = a - tmin 35 ou a, b et la constante sont les paramètre d'un modèle de régression linéaire à variables multiples (deux). Le coefficient a décrivant ici la progression de Pr' à travers le temps compte, par omission, d'IMMP. En effet ; 40 Pr - b - IMMP z a - tmin Pr' (ajusté) 3040586 - 14 - La différence entre Pr et [ID - IMMP], i.e. la quantité de P immobilisé par MIC, et bac ou BAC, est approximativement égale à [a train], la constante étant quasi nulle. Concrètement, piloter MRPS implique ; 5 - Obtention des valeurs v, w et p 4 Pr et PT, avantageusement à partir de simples variables pédologiques (Tableau 2) à l'aide d'une série de RLVM (régression linéaire à variables multiples ; XLStatsTM) ; > Calcul des IMMProlc, IMMPbac et IMMPBAC à travers 420 minutes d'incubation (Figure 7) en 10 mg-P par L de milieu de culture (Sidat et al. 1999) en fonction des % de Pr au Tableau 1, pourcentages de Pr réalistes basés sur les données empiriques de divers auteurs (eg. Morel 2002 - figure 8, Frossard et al. 2011, Oehl et al. 2009, Morel et al. 2014, etc. ; > Extrapolation non linéaire des susdits IMMPmic, IMMPbac et IMMPBAC en mg-P/L à divers temps d'incubation de 0 à 420 minutes (Tableau 3). Pour ce faire j'utilise des fonction en 15 puissance positive quasi linéaires sur 420 minutes (Tableau 3-bis) ; - Extrapolation non linéaire de Pr à divers temps d'incubation de 0 à 420 minutes selon le modèle cinétique proposé par Morel 2002. Notons que sur 420 minutes ces progressions de Pr sont essentiellement linéaire, et justifier ainsi l'utilisation de RLVM ; D Régression linéaire à variable multiple (RLVM) de Pr en fonction du temps (0 - 420 20 minutes) et de la progression des susdites IMMPmic, IMMPbac et IMMPBAC. Encore, cette RLVM est légitime puisque ces extrapolations d'IMMP et Pr à 420 minutes (Tableau 3 et Figure 7), bien que foncièrement non linéaires, sont néanmoins quasi linéaires sur 420 minutes (cf. Morel 2002/figure 16, et Siuda et Chrost 2001/figure 2) - Cette RLVM permet d'obtenir les coefficients a - tmin aux équations (1) et (2) permettant le calcul de Pr. 25 > Calcul de Pr fonction linéaire du temps ajusté par le paramètre tmin de la susdites régression à variable multiple ; ce Pr ajusté (Pr') sera nécessairement inférieur à Pr dans une proportion affectée, mais non proportionnelle, par IMMPmtc, bac ou BAC ; > Rétro - calcul de Cp à partir de Pr (Pr') ajusté et des valeurs inchangées de v, w et p de manière à apprécier la baisse de la concentration de P en solution du sol une fois cette 30 (sur)immobilisation du P attribuable à MIC et bac ou BAC affectée ; D Estimation de l'erSTARTER à partir des fonctions empiriques de Bermudez et al. 2002 et 2004 pour Pr et Pr ajusté pour l'effet IMMPmic, IMMPbac et IMMPBAC. Si les teneurs en Al et Fe sont disponibles, il est aussi possible de calculer l'erSTARTER pour TSP et TSP ajusté, TSP étant égale à [Pr / (0,5 x (AI + Fe))] (Figure 4) ; 35 > Estimation de l'efficacité relative, erIMMP, des IMMPmic, IMMPbac et IMMPBAC à améliorer l'erSTARTER selon STP (Pr), TSP, voire PTS si disponible (Figures 8-i, 8-ii et 8-iii, respectivement). 3040586 - 15 - TABLEAU 2 : Paramètres pédologiques et de transfert du P en solution du sol selon Morel 2002 et Morel et al. 2004 et 2011 ayant sevis au calcul des Pr initiaux, PT et taux de saturation en P (TSP ; %) selon MAPAQ 2003 et Renneson et al. 1999. Les Pr initiaux servirent pour la modélisation MRPS bipartite résidu - / pédo sphère (Figures 6) pour un temps d'incubation de 420 minutes (7 heures) égale au temps d'incubation des 5 bactéries immobilisatrices de P criblées par Sidat et al,. 1999. Id. Sol % Argile pH % C-org. mg(AI+Fe)/kg cmol-CEC/kg y w p STP PTS TSP 1 5 5,8 2,2 36 3,9 0,4 0,19 0,54 10,4 2 0,58 2 6 5,8 0,6 56 1,9 1,7 0,54 0,36 15,0 8 0,53 3 6 5,9 1 1,9 0,72 0,36 16,7 12 4 12 7,3 0,9 98 5,9 5,7 0,69 0,24 24,3 17 0,50 5 19 5,8 1,8 8 6,8 0,29 0,37 63,5 18 6 21 7,3 1,2 240 13,2 21 0,46 0,26 101,0 46 0,84 7 18 5,7 2,2 452 5,6 16,8 0,33 0,34 131,0 43 0,58 8 10 5,7 2,8 167 11 8,1 0,39 0,39 85,4 33 1,02 9 54 6,7 2,5 31 20,4 0,52 0,31 132,7 69 10 50 4,8 3,1 519 4,6 35,3 0,34 0,37 329,9 112 1,27 11 71 4,4 2,7 326 5,6 39,6 0,41 0,36 348,4 143 2,14 12 6 5,9 1,03 41,6 3,6 1,76 0,68 0,38 17,5 12 0,84 13 12 7,3 0,93 65,2 5,9 5,7 0,69 0,24 24,3 17 0,75 14 5,9 2,3 92,8 16,9 7,23 0,43 0,36 63,6 27 1,37 15 30,5 5,6 3,74 165 6,39 0,47 0,43 85,8 40 1,04 16 45,8 5,1 3,11 500 4,9 35,3 0,34 0,37 329,9 112 1,32 17 14,1 5,9 1,82 8,4 28,1 0,41 0,28 152,5 63 18 13,2 5,2 1,38 7,9 26,6 0,36 0,32 183,8 66 J'ai affecté l'IMMP en milieu de culture (mg-P/L) au transfert et fixation réciproque du P tellurique selon Morel 2002 de manière à chiffrer approximativement l'impacte de telles (sur)immobilisations 10 du P tellurique sur le niveau de Pr (i.e. STP), PTS, voire TSP du sol, et donc accessoirement sur l'erSTARTER (Figures 8 et 9). Il est ainsi aussi possible d'apprécier l'atténuation de Pr 4 Pr' ainsi que sont effet sur l'augmentation de l'erSTARTER attribuable au simple enfouissement des RCS, à la bactérisation des ceux-ci avec une quelconque biomasse bac indépendamment de son pouvoir immobilisateur de P, et enfin à la bactérisation des RCS avec une biomasse BAC particulièrement 15 IMMP (Figure 7). Notons que la répartition du P tellurique entre Pr, Pr', IMMPmic et IMMPb' ou IMMPBAC va maintenant dépendre, en première approximation, de la présence ou non des RCS (IMMPmic) inoculés, on non, avec bac (IMMPbac) ou BAC (IMMPBAC). en ce sens P - total = Pr = Pr' - IMMPMIC 20 +/- IMMPbac ou IMMPBAC. Dans tous les les cas, Ptotal sera égale à Pr (i.e. non atténué), soit ici et à titre d'exmple 63,55 mg-P/kg-sol (sol id. no. 6 ; Tableau 2) ; les éléments à additionner en ce sens sont encadrés. Notons enfin que AIMMP = LMIC, +Abac ou encore + ABAC selon le cas. Les valeurs des coefficients p et q pour l'extrapolation des immobilisations des mg-P par litre de 25 milieu de culture à hauteur de AMIC, Abac ou ABAC x Pr (Tableau 3) sont rapportés ; en absence de d'IMMP microbienne et/ou bactérienne (i.e. sans RCS, et donc sans dMIC), ces coefficients p et q décrivent la progression de Pr = Ptotal sur les 420 minutes d'incubation. Les coefficients a (« tmin) décrivent eux la progression de Pr atténué (Pr') de telles IMMP en fonction du temps d'incubation et de la progression simultanée des mg-P/L immobilisés en milieux de culture (eg. 30 Sidat et al. 1999) à hauteur de dMIC et/ou dbac ou dBAC. 3040586 - 16 - TABLEAU 3 : Résultats des modélisations de l'atténuation de Pr, en vue d'une augmentation de l'erSTARTER, lors de l'immobilisation simultanée du P, sur 420 minutes d'incubation (tmin) en solution par soit la flore microbienne de la résidusphère (IMMPrec), enrichie ou non de bactériens plus (IMMPBAC) ou moins (IMMPbac) 5 immobilisatrices de P. Notons que les AMIC, Abac et ABAC sont établis selon les valeurs proposées au Tableau 1 ; le cas exemplifié ici est celui du sol no. 5 (cf. Tableaux 2, et 4, 5 et 6)dont la valeur initiale du Pr est de 63,55 mg-P / kg-sol, les six (6) autres modélisations ayant déjà été effectuées, sur un total de 18 modélisation possibles (A suivre). tmin mg-P/L sans RCS (donc sans IMMP ) IMMPbac, BAC Total Pr IMMPMic 0,01 0,0 0,01 na na 0,01 60 0,00 12,82 na na 12,82 120 0,00 22,68 na na 22,68 180 0,00 31,65 na na 31,65 240 0,00 40,10 na na 40,10 300 0,00 48,18 na na 48,18 360 0,00 55,98 na na 55,98 420 0,00 63,55 na na = 63,55 63,55 A MIC A IMMP 0.000 0,000 10 IMMPrviic tmin mg-P-MIC/L Pr' : MIC IMMP« IMMPbac, BAC Total 0,01 0,0 0,00 0,01 na 0,01 60 1,11 6,17 6,65 na 12,82 120 1,61 12,33 10,34 na 22,68 180 2,01 18,50 13,15 na 31,65 240 2,35 24,67 15,44 na 40,10 300 2,65 30,83 17,35 na 48,18 360 2,92 37,00 18,98 na 55,98 420 3,18 43,17 20,38 na = 63,55 43,17 MIC A IMMP 0,050 0,050 IMMPbac tmin mg-P-bac/L Pr' : bac IMMPmic IMMPbac Total 0,01 0,0 0,00 0,01 0,00 0,01 60 1,54 5,81 6,65 0,36 12,82 120 2,31 11,62 10,34 0,71 22,68 180 2,92 17,43 13,15 1,07 31,65 240 3,45 23,24 15,44 1,43 40,10 300 3,92 29,05 17,35 1,78 48,18 360 4,36 34,86 18,98 2,14 55,98 420 4,77 40,67 20,38 2,49 = 63,55 40,67 A MIC A bac A IMMP 0,050 0,025 0,075 IMMPBAC tmin mg-P-BAC/L Pr' : BAC IMMPmic IMMPBAC Total 0,01 0,0 0,00 0,01 0,00 0,01 60 /,95 5,51 6,65 0,65 12,82 120 2,97 11,03 10,34 1,30 22,68 180 3,80 16,54 13,15 1,95 31,65 240 4,53 22,06 15,44 2,61 40,10 300 5,18 27,57 17,35 3,26 48,18 360 5,79 33,09 18,98 3,91 55,98 420 6,35 38,60 20,38 4,56 = 63,55 38,60 A MIC A BAC A IMMP 0,050 0,050 0,100 20 3040586 - 17 - Ces régressions linéaires à variables multiples (RLVM), intermédiaires (atténuées ; Pr') engre Pr et ces divers (trois) niveaux d'IMMP en milieux de culture (mg-P/L) sont représentées à la Figure 7. A noter enfin au Tableau 3-bis une atténuation de Pr (Pr') et de Cp (Cp') de plus importante lorsque 5 MIC des RCS est renforcée avec bac et BAC ; c'est cette atténuation, transitoire, des teneurs en P biodisponsibles qui contribuera à augmenter l'erSTARTER (cf. Tableau 4 à 6, et Figure 8 et 9). TABLEAU 3 BIS : Résultats des modélisations de l'atténuation de Pr, en vue d'une augmentation de l'erSTARTER, lors de l'immobilisation simultanée du P en solution par soit la flore microbienne de la 10 résidusphère (IMMProlc), enrichie ou non de bactériens plus (IMMPBAC) ou moins (IMMPbac) immobilisatrices de P. Notons que les AMIC, Abac et ABAC sont établis selon les valeurs proposées au Tableau 1 ; le cas exemplifié ici est celui du sol no. 5 (cf. Tableaux 2, et 4, 5 et 6)dont la valeur initiale du Pr est de 63,55 mg-P / kg-sol, les six (6) autres modélisations ayant déjà été effectuées, sur un total de 18 modélisation possibles. 15 SANS RCS Id. Sol Pr mg-P/kg Cp mg-P/L p tminAq a - tmin 1 10,44 1,0000 2,02E-01 6,53E-01 na 4 24,29 1,0000 2,91E-01 7,32E-01 na 5 63,55 1,0000 4,42E-01 8,23E-01 na 6 100,99 1,0000 5,40E-01 8,66E-01 na 7 130,98 1,0000 6,04E-01 8,91E-01 na 8 85,42 1,0000 5,02E-01 8,50E-01 na 10 329,90 1,0000 9,01E-01 9,77E-01 na AVEC RCS (MIC) Id. Sol Pr' mg-P/kg Cp' mg-P/L p tminAq a - tmin 1 4,92 0,0191 7,47E-02 4,37E-01 0,012 4 12,68 0,3898 1,08E-01 5,16E-01 0,030 5 43,17 0,2600 1,21E-01 5,41E-01 0,103 6 67,21 0,4127 1,99E-01 6,50E-01 0,160 7 92,39 0,3472 2,23E-01 6,74E-01 0,220 8 60,07 0,4055 1,35E-01 5,69E-01 0,143 10 309,11 0,8258 2,47E-01 6,96E-01 0,736 AVEC RCS (MIC + bac) Id. Sol Pr' mg-P/kg Cp' mg-P/L p tminAq a - tmin 1 4,62 0,0137 8,23E-02 4,58E-01 0,011 4 11,95 0,3577 1,19E-01 5,37E-01 0,028 5 40,67 0,2200 1,44E-01 5,79E-01 0,097 6 64,55 0,3780 2,20E-01 6,71E-01 0,154 7 89,15 0,3116 2,46E-01 6,95E-01 0,212 8 57,82 0,3677 1,64E-01 6,07E-01 0,138 10 305,52 0,7979 2,94E-01 7,34E-01 0,727 AVEC RCS (MIC + BAC) Id. Sol Pr' mg-P/kg Cp' mg-P/L p tminAq a tmin 1 4,34 0,0099 8,90E-02 4,75E-01 0,010 4 11,34 0,3315 1,28E-01 5,54E-01 0,027 5 38,60 0,1800 1,63E-01 6,06E-01 0,092 6 62,07 0,3471 2,38E-01 6,88E-01 0,148 7 86,15 0,2809 2,66E-01 7,12E-01 0,205 8 55,21 0,3266 1,85E-01 6,34E-01 0,131 10 302,26 0,7731 3,33E-01 7,61E-01 0,720 - 18 - 5 TABLEAU 4 : Résultats de la modélisation de l'efficacité relative des engrais P starter (erSTART ; %) avec et sans l'immobilisation du P (IMMP) attribuable ici qu'a l'activité de la microflore (WC) de la résidusphère sans bactérisation des résidus de culture pailleux aux sol (RCS). L'efficacité des engrais P est ici le pourcentage d'augmentation en biomasse aérienne d'un maïs-grain en début de culture attribuable à des telles réductions des teneurs en P du sol (Poise' ; mg-P/kg-sol) ou du taux de saturation en P (TSP ; %) obtenu empiriquement selon les fonctions aux Figures 4 et 5, respectivement. 10 avec IMMPhfic selon STP (cf. Figure 5) selon TSP (cf. Figure 4) Pr mg-P/kg TSP Cp mg-P/L AIMM Cp 4,92 0,27 0,02 0,98 12,68 0,26 0,40 0,61 43,17 0,26 0,82 67,21 0,56 0,41 0,59 92,39 0,41 0,35 0,65 60,07 0,72 0,41 0,59 309,11 1,19 0,83 0,17 % erSTARTER -IMM % erSTARTER +IMM +/- IMMmic 51,68 111,22 2,15 35,82 31,98 21,85 42,38 1,94 8,20 13,63 1,66 5,12 7,75 1,51 3,92 5,60 1,43 6,07 8,69 1,43 3,87 1,53 1,64 1,07 1,45 30,57 21,85 8,19 6,04 1,53 3,36 2,78 % erSTARTER -MM % erSTARTER +IMM +/- IMMmic 102,31 169,88 1,66 108,14 113,71 176,26 1,55 79,59 104,73 1,32 102,35 129,50 1,27 69,78 88,47 1,27 60,27 42,46 79,69 86,40 57,28 69,00 58,77 62,97 1,04 Id. Sol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 w O O L)1 00 (3) - 19 - 5 TABLEAU 5 : Résultats de la modélisation de l'efficacité relative des engrais P starter (erSTART ; %) avec et sans l'immobilisation du P (IMMP) attribuable ici à l'activité de la microflore (MIC) de la résidusphère avec bactérisation des résidus de culture pailleux aux sol (RCS) à l'aide d'une souche bac sans pouvoir IMMP particulier. L'efficacité des engrais P est ici le pourcentage d'augmentation en biomasse aérienne d'un maïs-grain en début de culture attribuable à des telles réductions des teneurs en P du sol (Poisen ; mg-P/kg-sol) ou du taux de saturation en P (TSP ; %) obtenu empiriquement selon les fonctions aux Figures 4 et 5, respectivement. 10 avec IMMP bac bac Pr mg-P/kg TSP Cp mg-P/L AIMM Cp 4,62 0,26 0,01 0,99 11,95 0,24 0,36 0,64 40,67 0,22 0,85 64,55 0,54 0,38 0,62 89,15 0,39 0,31 0,69 57,82 0,69 0,37 0,63 305,52 1,18 0,80 0,20 selon STP (cf. Figure 5) % erSTARTER -IMM % erSTARTER +IMM +1- IMMba, 118,58 51,68 2,29 35,82 31,98 21,85 45,02 2,06 8,20 14,31 1,74 5,12 8,07 1,58 3,92 5,81 1,48 6,07 9,03 1,49 3,87 1,53 1,66 1,08 1,45 30,57 21,85 8,19 6,04 1,53 3,36 2,78 Id. Sol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 selon TSP (cf. Figure 4) % erSTARTER -IMM % erSTARTER +IMM +1- IMM --bac 102,31 177,24 1,73 108,14 113,71 183,45 1,61 79,59 107,62 1,35 102,35 132,66 1,30 69,78 90,77 1,30 60,27 63,47 1,05 42,46 79,69 86,40 57,28 69,00 58,77 w O O L)1 00 (3) - 20 - 5 TABLEAU 6 : Résultats de la modélisation de l'efficacité relative des engrais P starter (erSTART ; %) avec et sans l'immobilisation du P (IMMP) attribuable ici à l'activité de la microflore (MIC) de la résidusphère avec bactérisation des résidus de culture pailleux aux sol (RCS) à l'aide d'une souches BAC particulièrement IMMP. L'efficacité des engrais P est ici le pourcentage d'augmentation en biomasse aérienne d'un maïs-grain en début de culture attribuable à des telles réductions des teneurs en P du sol (Pols' ; mg-P/kg-sol) ou du taux de saturation en P (TSP ; %) obtenu empiriquement selon les fonctions aux Figures 4 et 5, respectivement. 10 avec IMMPBAC selon STP (cf. Figure 5) selon TSP (cf. Figure 4) Pr mg-P/kg TSP Cp mg-P/L dIMM Cp 4,34 0,24 0,01 0,99 11,34 0,23 0,33 0,67 38,60 0,18 0,87 62,07 0,52 0,35 0,65 86,15 0,38 0,28 0,72 55,21 0,66 0,33 0,67 302,26 1,16 0,77 0,23 % erSTARTER -IMM 51,68 35,82 31,98 21,85 8,20 5,12 3,92 6,07 3,87 1,53 1,45 30,57 21,85 8,19 6,04 1,53 3,36 2,78 Id. Sol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 % erSTARTER +IMM 126,38 47,49 15,00 8,40 6,02 9,47 1,67 +1- IMMBAc 2,45 2,17 1,83 1,64 1,53 1,56 1,09 % erSTARTER -IMM % erSTARTER +IMM +1- IMMBAo 102,31 184,87 1,81 108,14 113,71 190,05 1,67 79,59 110,50 1,39 102,35 135,75 1,33 69,78 93,65 1,34 60,27 42,46 79,69 86,40 57,28 69,00 58,77 63,93 1,06 w O O L)1 00 (3) 3040586 - 21 - B. DICP et la commensurabilité des cinétiques de surimmobilisation du P Pour cette seconde démonstration de la faisabilité de réalisation de l'invention, j'ai eu recours à code informatique R réifiant la compartimentation tripartite du pédo - environnement schématisé à 5 la Figure 6. Concrètement, trois compartiments, C1, C2 et C3 correspondant aux pédosphère, résidusphère et RCS, respectivement, sont proposés. Ce code R (Tableau 7) a été piloté pour chacun des sept (7) sols. Cela dit, et dans un premier temps, observons les données publiées par Cole et al. 1978, 10 Andersonet al. 1978 et Zou et al. 1992 reprises ici à la Figure 10. En effet, la faisabilité de l'invention est conditionnelle ; - la taille d'IMMPc3, i.e. la quantité de Pi pouvant être surimmobilisé par les BAC des RCS soit être commensurable avec les capacités des populations microbiennes du sol, faute de 15 quoi, IMMPc3 sera irréalisable par voie microbiologique ; - la durée d'immobilisation par les BAC, i.e. la durée de rétention à travers l'interculture de ce P surimmobilisé, doit être suffisamment longue pour qu'une inoculation automnale des RCS puisse affecter l'erSTARTER au printemps. 20 Or, nous voyons à la Figure 10 que la quantité de P surimmobilisé du fait d'une certaine activité des BAC sutie à l'amendement du sol avec du glucose (200 ppm réparti sur 6 jours) est vraisemblablement de l'ordre de quelques mg-P / kg-sol. Cette surimmobilisation représente entre 1/10 et 1/60 du P normalement immobilisé par voie microbienne, soit de l'ordre de 10 a 12 mg-P / kg-sol (Figure 10-a) ; voir aussi par exemple Balota et al. 2003 (tableau 2) et Zou et al. 1992 (figure 25 4). De plus, la durée d'immobilisation de ces 10 à 20 ppm de P, y compris donc les susdits quelques 0,3 à 4 ppm de P est vraisemblablement bel et bien de l'ordre de quelques mois (Figure 10-b). En effet, les données de Cole et al. 1978 proviennent de microcosmes de 20 g à température ambiance (Anderson et al. 1978) ; si on applique la règle qu'une semaine d'incubation en microcosme équivaut grosso modo à un mois in situ à travers l'interculture hivernale, il est claire 30 que le cycle d'immobilisation -> mobilisation (re-largage) du P est compris in situ entre 4 et 6 mois. Notons que le compartiment IMMPc3 (cf. Figure 11) peut ici représenter soit IMMPmic, IMMPba, ou IMMPBAC selon le type d'azotobactérisation des RCS ; la dimension d'IMMPc3 pour les BAC particulièrement phospho - immobilisatrices sera ainsi nécessairement plus important que pour les 35 bac, et ainsi de suite. Ces l'importance de ce compartiment IMMPc3 qui dictera l'efficacité de l'invention. Encore faut-il qu'IMMPc3 soit le résultat d'une augmentation commensurable du coefficient de diffusion, Dc. En ce sens, voir à la Figure 11 la représentation graphique pour chacun des sept (7) sols retenus la 40 progression d'IMMPc3, i.e. la quantité de P "surimmobilisé" par les biomasses azotobactériennes inoculées sur les RCS par rapport à l'hypothétique augmentation de Dc, soit ici de 1 à 10 fois 3600 x 10-9 cm2/heure. Inversement, on voit bien que ces surimmobilisations de P de l'ordre de 0,30 à 4 3040586 - 22 - kg-P/kg-sol peuvent être parfaitement réalisées via une certaine augmentation, fort modeste, de Dc par un facteur d'au plus 50%. Les cinétiques de diffusion du P de la résidusphère vers la surface des RCS ne sont donc pas limitatives pour la réalisation de la présente invention. Nb. Les échelles IMMPc3 et Dc sont logarithmiques. En d'autres mots, de modestes augmentation de Dc, par bien 5 moins qu'un ordre de grandeur, sont facilement associées à des augmentations d'IMMPc3 commensurables avec cette surimmobilisation des quelques mg-P / kg-sol (i.e. ppm au sens de la Figure 10) nécessaire à la réalisation de l'invention. Tableau 7 : code R du modèle DICP traitant numériquement les cinétiques de diffusion du P (ion 10 phosphate) entre les résidu - et pédo - sphères - respectivement C2 et Cl, en proximité des RCS (C3) ; voir le Tableau 8 pour es unités des données initiales (data 1 à 6). L'équation maîtresse régissant la diffusion du P entre Cl, C2 et C3 provient elle de Bhadoria et al. 1991 (éq. 1). Schématiquement, le modèle DICP permet de simuler le transfert du P entre les RCS (C3), la résidusphère (C2), et la pédosphère (C1 ; sol environnant) tel qu'illustrée à la Figure 6. 15 rm(list=ls()) data REVENDICATIONS1. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques comportant l'application d'engrais P starter et/ou complémentaires à la culture suivante, cela en présence des résidus de culture au sol (RCS) générés par la culture précédente préalablement bactérisés et enfouis au début de l'interculture, procédé ici caractérisé en ce que ; > les biomasses bactériennes servant à la bactérisation des RCS sont particulièrement phospho-immobilisatrices et ne produisent pas nécessairement de phosphatases, de phytases, d'acides organiques et/ou toutes autres molécules capables de minéraliser, solubiliser et/ou rendre immédiatement plus biodisponible le P, organique ou inorganique, du sol et/ou des RCS, et en ce que ; - le caractère phospho-immobilisatrices des biomasses bactériennes est préalablement évalués in vitro en milieux de culture au cours d'une période d'incubation, les biomasses les plus phospho-immobilisatrices étant celles le plus capables de réduire la concentration initiale en P biodisponible dudit milieu de culture par rapport à des biomasses bactériennes de références qui le sont moins, les biomasses bactériennes en milieu de culture les moins capables de phospho-immobilisation immobilisant aussi peu que 3 mg-P/L de milieu de culture, et celles les plus capables de phospho-immobilisation plus de 20 mg-P/L, soit plus de 5 à 7 fois plus que ces biomasses microbienne témoins de références les moins performantes en ce sens. 2. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon la revendication précédente caractérisé en ce que les engrais P starter sont apportés à la fin de l'interculture-1, au semis en proximité des semences, tandis que les engrais complémentaires sont apportés à la fin de l'interculture-2, avantageusement à la volée, une fois la culture suivante déjà établie, sachant que l'interculture-1 est l'interculture comprenant la période entre la récolte de la culture précédente générant les RCS et le semis de la culture suivante, tandis que l'interculture-2 est l'interculture comprenant la période entre la récolte de la susdite culture précédente générant les RCS et la date du premier apport d'engrais N (N1) à la culture suivante déjà établie. 3. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la culture suivante ainsi fertilisée à l'aide d'engrais P starter à la fin de 1"interculture-1 est une culture de printemps telle que le maïs, et en ce que la culture suivante ainsi fertilisée à l'aide d'engrais P complémentaires à la fin de l'interculture-2 est une culture d'hiver telle que le blé. 4. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon la revendication 3 caractérisé en ce que dans le cas des cultures dites ici de printemps recevant des engrais P starter, 3040586 - 29 - l'interculture-1 est d'une durée de 3 à 9 mois, plus particulièrement en zone tempérées de l'hémisphère nord de septembre à mai, et avantageusement ainsi d'octobre à avril. 5. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon la revendication 3 caractérisé 5 en ce que dans le cas des cultures dites ici d'hiver recevant des engrais complémentaires, l'interculture-2 est d'une durée de 3 à 8 mois, plus particulièrement en zone tempérées de l'hémisphère nord de septembre à février, et avantageusement ainsi d'octobre à janvier. 6. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon une quelconque des 10 revendications précédentes caractérisé en ce que l'application in situ des bactéries sur RCS de la culture précédente ce fait par pulvérisation liquide avant leur enfouissement. 7. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon une quelconque des revendications précédente caractérisé en ce que la culture précédente est une culture céréalière 15 et/ou d'hiver produisant des RCS cellulosiques, et en ce que la culture suivante est une culture de printemps pouvant bénéficier d'engrais P starter. 8. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon la revendication précédente caractérisé en ce que le caractère bénéfique de l'engrais P est fonction de la teneur en P du sol 20 exprimée sur la base de la teneur initiale en P du sol (STP ; mg-P/kg-sol), le pouvoir tampon du sol à l'égards du P (PTS ; [mg-P/kg-sol]/[mgP/L de solution du sol]) et/ou le taux de saturation en P du sol (TSP ; Péchangeable/([O,5 - [AI]+[Fe])), l'efficacité relative escomptée de telles applications étant moindre si ces valeurs de STP, PTS et TSP sont importantes. 25 9. Procédé de fertilisation en P de cultures agronomiques selon la revendication précédente caractérisé en ce que les valeurs de STP au sens de Poisen ou de Pr (mg-P/kg-sol) sont inférieures à 100, de PTS ([mg-P/kg-sol]/[mgP/L de solution du sol]) inférieures à 100, et de TSP inférieures à 100% au sens de (-échangeable/([0,5 - [AI] + [Fe])).