Brevet FR3085250A1 — publié le 20200306

Description Titre de l'invention : PROCÉDÉ DE FABRICATION DE COM- POSITION GRANULAIRE RENFERMANT UN MATÉRIEL BIOLOGIQUE [moi] La présente invention est située dans le domaine de l'agriculture, plus particu- lièrement dans le domaine des supports solides transportant du matériel biologique à distribuer sur ou dans un sol de culture en vue d'y assurer des traitements de Ho-contrôle [0002] Les produits phytosanitaires sont utilisés depuis des années dans l'agriculture notamment dans le traitement contre une grande variété de ravageurs et de maladies ce qui permet de réduire l'utilisation de produits insecticides à base de molécules chimiques. La composition ainsi que le mode de dissémination des produits phytosanitaires varient tout autant que les effets ; ils peuvent être, entre autres, disséminés par différents moyens, notamment par épandage pour les compositions solides et par pulvérisation pour les compositions liquides. [0003] Toutefois, une utilisation mal maîtrisée de ces produits peut parfois contribuer à la contamination des sols, des nappes phréatiques ainsi qu'à la disparition de microorganismes et macroorganismes du sol pourtant indispensables au bon fonctionnement de l'écosystème. Il en résulte de cette mauvaise maîtrise que l'utilisation de ces produits peut entraîner des phénomènes de résistance, voire une infestation par des nuisibles devenus résistants aux traitements. [0004] L'utilisation de microorganismes et de macroorganismes comme agents de régulation des populations d'arthropodes ou d'agents de protection et de stimulation de la croissance des plantes séduit nombre d'utilisateurs notamment des agriculteurs et des particuliers. En effet, les macroorganismes tels que certains insectes jouent un rôle essentiel dans la lutte contre d'autres insectes ravageurs dans les champs de culture tout en maintenant l'équilibre dynamique et naturel de la communauté d'arthropodes. De même, les formulations à base de microorganismes permettent, à l'heure actuelle, d'envisager des traitements foliaires et racinaires de cultures à forte valeur ajoutée telles que la vigne et les cultures maraîchères par exemple. [0005] En tout état de cause, il est nécessaire de réintroduire l'agent de contrôle biologique constitué essentiellement par des microorganismes de type arthropodes en nombre suffisamment. important pour atteindre l'effet recherché. Il découle de cet aspect que l'alimentation des arthropodes vivants est déterminante dans la préparation de compositions de contrôle biologique pour accroitre la disponibilité des prédateurs d'intérêt à des endroits bien localisés, tels que par exemple, près des racines et des graines I cibles. [0006] La technique antérieure divulgue des conteneurs solides, notamment sous forme de capsule, de petite houle creuse, de boîte, de cylindre creux dont la partie intérieure renferme des macroorganismes. Une fois disséminée sur un sol de culture, les macroorganismes s'échappent via au moins un orifice pratiqué sur la coque. [0007] Par exemple, pour les conteneurs pourvus d'orifice de sortie, il est connu par les brevets EP1161863 et EP2870874 un conteneur creux, respectivement en plastique biodégradable et en amidon, destiné à épandre des oeufs de trichogrammes collés sur la paroi intérieure du conteneur, lesdits oeufs occupant moins de 50% du volume total du conteneur. [0008] Les brevets US4785764 et EP2538775 décrivent des houles creuses en matériau cel- lulosique renfermant un mélange de colonies de macroorganismes et de réserves de nourriture. Les houles sont pourvues d'ouvertures de sortie. [0009] Lc brevet GB221 1717 décrit une boite d'emballage en matériau cellulosique, pourvue d'ouvertures, renfermant des insectes à différents stades de développement, collés sur la paroi intérieure. Enfin, selon le document FR3047875, la Demanderesse décrit une capsule creuse en matériau cellulosique pourvue d'au moins une ouverture de sortie pour des macroorganismes ; la coque de la capsule étant doublement enrobée, successivement par un agent hydrofuge et par un agent fil mogène hydrosoluble. [0010] Pour les conteneurs dépourvus d'orifice de sortie, on tonnait par le brevet EP1399015 des billes poreuses et hydrophiles en biopolymère d'alginate, de carragénine ou en chitosan pour l'élevage in vitro des hyménoptères entomophages. Quant au brevet US4701326, il divulgue une capsule hydratée d'hydrogel et enrobée, faite notamment de gélatine dont la partie intérieure renferme des nématodes et des bactéries. Dans une variante, le brevet EP2866567 décrit une composition comprenant, d'une part, une population d'arthropodes vivants et, d'autre part, des nutriments pour lesdits arthropodes, constitués par des oeufs de mites astigmates sans les larves ni les nymphes, éventuellement, un substrat organique et un support minéral de dissémination. [0011] Concernant les supports de microorganismes, l'état de la technique décrit abondamment les supports hydrophiles d'origine minérale (argiles, vermiculites, etc.) ou d'origine végétale (bois, pépins, rafles, fibres, etc.). Pour les supports de microorganismes qui viennent d'être décrits, le moment d'application de l'inoculum intervient après leur mise en forme éventuelle, ce qui constitue une étape d'opération supplémentaire. [0012] Or, il est utile de pouvoir apporter du matériel biologique d'intérêt en quantité im- portante à une zone bien ciblée afin d'y assurer l'effet de biocontrôle désiré. Les orifices de sortie peuvent constituer un inconvénient en ce sens qu'ils constituent 3 également une porte d'entrée aux autres entités indésirables à effet nocif pour le matériel biologique d'intérêt. [0013] Il existe, alors, un besoin de fournir un moyen permettant d'obtenir un support solide pour le transport, l'application et la conservation temporaire de matériel biologique, à savoir des macroorganismes et des microorganismes, moyen dont la mise en oeuvre, en continu, est simplifiée par la réduction du nombre des étapes et dont le coût de revient est réduit. [0014] Il est également utile de préserver la viabilité et l'intégrité physique du matériel biologique au cours de la mise en oeuvre du moyen ainsi qu'au cours et après le stockage du support. [0015] Il est également souhaitable la mise à disposition d'un moyen dont la mise en oeuvre permet d'obtenir un support robuste, de structure cohésive dans son ensemble, renfermant du matériel biologique, tout en résistant aux contraintes mécaniques lors de l'épandage par des matériels adéquats usuels. [0016] Il est également souhaitable la mise à disposition d'un moyen dont la mise en oeuvre permet d'obtenir un support apte à se désagréger ou s'émietter progressivement au cours du temps du fait de sa mise en contact avec l'humidité du sol pour libérer ainsi, séquentiellement, le matériel biologique qu'il renferme. [0017] Un des moyens qui permet d'atteindre les objectifs ci-dessus définis peut être notamment l'extrusion à basse température, en mélangeant simplement le matériel biologique avec le matériau qui constitue le support. [0018] L'expression « globalement plein » signifie que la partie intérieure de la composition granulaire est sensiblement remplie, à savoir au moins à 80%, par le coeur. [0019] L'expression « matériel biologique » englobe des microorganismes, des macroor- ganismes vivants, à savoir en diapause ou à l'état de quiescence, à différents stades de développement, ou des macroorganismes morts ou encore des fragments de macroorganismes. Les macroorganismes sont des arthropodes, particulièrement les insectes, les acariens, les araignées et les nématodes. Les microorganismes sont des bactéries et des champignons utiles et connus dans les domaines de la lutte contre les agents pathogènes, de la stimulation des défenses naturelles des plantes, et de la fixation des nutriments azotés et phosphorés. [0020] La présente invention a, par conséquent, pour objet, un procédé de fabrication d'une composition solide granulaire destinée à être distribuée sur ou dans un sol, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : [0021] a. former un mélange solide comprenant un matériel biologique constitué d'un inoculum de microorganismes et/ou des macroorganismes vivants et/ou morts, un polymère non hydrosoluble et éventuellement un agent de formulation, [0022] b. extruder le mélange ainsi obtenu, à une température inférieure à 60°C, pour former 4 un extrudât qui constitue la composition, [0023] c. éventuellement, l'extrudât obtenu à l'étape h) forme un coeur dont on enveloppe dans une gaine de structure en polymère biodégradable pour constituer la composition en forme de jonc, globalement plein, à découper. [0024] Lorsque l'étape c) est absente, la composition granulaire est obtenue après la mise en oeuvre de l'étape ; dans un tel cas, le coeur, dont la structure est suffisamment cohésive, correspond donc à la composition granulaire. [0025] De manière inattendue, grâce à la mise en oeuvre du procédé selon r invention, il devient possible de préserver la viabilité ainsi que l'intégrité physique du matériel biologique tel que des microorganismes et des macroorganismes contenus dans la composition. De manière surprenante, malgré les mouvements de cisaillement importants de la vis dans le fourreau de l'extrudeuse, l'intégrité physique des macroorganismes comme les nématodes (larves et adultes), les larves d'insectes et d'acariens sont préservés au cours de l'extrusion. On note, par exemple, que les nématodes entomopathogènes résistent à des températures élevées tandis que certains acariens et certaines bactéries peuvent être sensibles à des températures de l'ordre de 50°C en des temps inférieurs à 5 minutes. Une telle composition est apte à se désagréger dans un intervalle de temps allant de quelques jours à plusieurs semaines, dans les conditions réelles d'utilisation, que la composition soit enterrée ou laissée libre en surface. Par ailleurs, la gaine de structure confère à la composition une robustesse suffisante pour pouvoir être distribuée notamment par des machines d'épandage. [0026] Selon une mise en oeuvre du procédé, on constitue le mélange à l'étape a) avec 20 à 95% en poids de polymère non hydrosoluble, de 0,01 à 50%, préférentiellement de 0,1 à 20% en poids de matériel biologique, le cas échéant, le complément à 100% étant constitué d'agent de formulation. [0027] Selon une mise en oeuvre du procédé, le matériel biologique est un macroorganisme mort dispersé dans la masse du coeur et/ou de la gaine de structure. Dans ce cas, le macroorganisme mort est un arthropode, à différents stades de développement, qui se présente sous forme de farine, de fragments, de cuticule, ou leurs mélanges, dont les dimensions moyennes varient de 5 à 1000 pm. [0028] Selon une mise en oeuvre du procédé, le matériel biologique est un macroorganisme vivant choisi parmi des insectes, des acariens, des araignées, des nématodes entomopathogènes, ou leurs mélanges, à différents stades de développement. Avantageusement, les insectes peuvent être des trichogrammes, des chrysopes, des hyménoptères et les acariens sont des punaises prédatrices. [0029] Selon une variante de mise en oeuvre du procédé, le polymère non hydrosoluble du mélange à l'étape a) est un polymère thermoplastique biodégradable qui peut être un polyester choisi parmi les polycaprolactones, les polyhydroxyalconates, les poly- lactides, les polyesteramides, les copolycsters aliphatiques et aromatiques, ou un agropolymère choisi parmi les polysaccharides, l'amidon et ses dérivés, les esters de cellulose, ou un mélange de tous ces polymères. Les polymères thermoplastiques de polyesters sont les préférés, notamment les polycaprolactones dont la température de fusion est d'environ 60°C. [0030] Avantageusement, dans un cas, le coeur peut être dépourvu d'agent de formulation. [0031] Dans un autre cas, on peut incorporer dans le coeur un agent de formulation, fa- vorisant le délitement de la composition, qui peut être des sels métalliques hydrosolubles, notamment des sels de chlorures, de sulfates, de citrates, de phosphates, d'acétates, ou leurs mélanges, sous forme particulaire, dont la quantité est de 0 à 8%, préférentiellement de 0,1 à 5% en poids de la composition. [0032] Selon une variante de mise en oeuvre du procédé, le mélange à l'étape a) comporte, en outre, un agent de formulation qui peut être choisi parmi une matière d'origine végétale ou minérale sous forme particulaire ou de fibre, un sel, ou leurs mélanges. Avantageusement, la matière végétale peut être choisie parmi le liège, les fibres végétales, les débris de matières végétales, la rafle de maïs, les pépins, ou leurs mélanges. La matière d'origine minérale peut être choisie parmi les silices, les argiles, les talcs, les alumines, ou leurs mélanges. Le sel peut être des sels de carbonates, des sels d'oxydes métalliques, ou leurs mélanges. De manière avantageuse, on assure le maintien du taux d'humidité du coeur de la composition grâce aux les matières végétales et minérales qui sont poreuses et hydroabsorbantes. Avantageusement, le taux d'humidité du coeur est suffisant pour assurer la survie du matériel biologique au cours du stockage jusqu'à l'utilisation. [0033] Selon une autre variante de mise en oeuvre du procédé, le polymère non hydrosoluble du mélange à l'étape a) peut être une matière d'origine végétale ou minérale sous forme particulaire ou de fibre, ou leurs mélanges, et que l'agent de formulation est un liant qui peut être choisi parmi un polymère acrylique, un polymère vinylique, des résines végétales comme les acides résiniques et la colophane et ses dérivés, un latex d'origine végétale, d'éthers et/ou esters cellulosiques, un polysaccharide, ou leurs mélanges. Avantageusement, la matière végétale peut être choisie parmi des fibres végétales, du liège, des débris de matières végétales, de la rafle de maïs, des pépins, ou leurs mélanges. La matière d'origine minérale peut être choisie parmi les silices, les argiles, les talcs, les alumines, ou leurs mélanges. Dans un tel cas, l'agent de formulation peut représenter de 0,01 à 70%, préférentiellement de 0,1 à 50% en poids de la composition. Dans un tel cas, la gaine de structure peut être constituée d'un polymère de la famille des acryliques, des polyvinyliques, des résines végétales, de latex d'origine végétale, d'éthers et/ou esters cellulosiques, de polysaccharides, ou leurs mélanges. 6 [0034] Selon une mise en oeuvre du procédé, le polymère biodégradable qui constitue la gaine de structure à l'étape c) peut être un polyester, ayant une température de fusion supérieure à 60°C, choisi parmi les polyhydroxyalconates, les polylactides, les polyesteramides, les copolycsters aliphatiques et aromatiques, ou un polymère de la famille des acryliques, des polyvinyliques, des résines végétales, de latex d'origine végétale, d'éthers et/ou esters cellulosiques, de polysaccharides, ou leurs mélanges. Dans le cas où la gaine de structure est en polyester, celle-ci peut être extrudée, à une température comprise entre 60 et 120°C, sous la forme d'un jonc tubulaire creux dont l'espace intérieur est garni par le coeur. [0035] Selon une variante de mise en oeuvre, lorsque la gaine de structure obtenue à l'étape c) est en polyester, on peut mettre en oeuvre une étape d), pour former une couche superficielle protectrice sur ladite gaine en y appliquant une solution de polymère de la famille des acryliques, des polyvinyliques, des résines végétales, de latex d'origine végétale, d'éthers et/ou esters cellulosiques, de polysaccharides, ou leurs mélanges. Dans un tel cas, l'application de ladite couche superficielle peut être réalisée par pulvérisation. [0036] Selon une variante de mise en oeuvre, on peut incorporer dans l'agent de formulation des nutriments hydrosolubles, connus et adaptés, pour le développement et/ou la conservation du matériel biologique. De préférence, la croissance du matériel biologique a lieu après sa libération depuis la composition. Dans un tel cas, l'agent de formulation peut être choisi parmi une matière d'origine végétale ou minérale sous forme particulaire ou de fibre, ou leurs mélanges. [0037] Avantageusement, on peut incorporer dans le coeur de la composition, un agent anti- fongique comme par exemple le citral, le néral, l'époxynéral, le géranial, le farnésal, a-ou 13-acaradial, le cycloheximide, des sulfates métalliques notamment la bouillie bordelaise. [0038] La présente invention a aussi pour objet une composition solide granulaire comprenant du matériel biologique constitué d'inoculum de microorganisme et/ou de macroorganisme, caractérisée en ce qu'elle comporte : un coeur en polymère non hydrosoluble au sein duquel est dispersé ledit matériel biologique, ledit coeur renferme éventuellement un agent de formulation, éventuellement une gaine de structure en polymère biodégradable. [0039] Selon un mode de réalisation, le coeur est constitué de : 20 à 95% en poids de polymère non hydrosoluble choisi parmi un polymère thermoplastique biodégradable ou un agropolymère, 0,01 à 50%, préférentiellement de 0,1 à 20% en poids de microorganismes et/ou de macroorganismes morts ou vivants choisis parmi des insectes, des acariens, des araignées, des nématodes entomopathogènes, ou leurs mélanges, à différents stades de 7 développement, le cas échéant, le complément à 100% étant constitué d'agent de formulation. [0040] Selon un mode de réalisation, le polymère thermoplastique biodégradable est un polyester choisi parmi les polycaprolactones, les polyhydroxyalconatcs, les polylactides, les polyesteramides, les copolycsters aliphatiques et aromatiques, et que l'agropolymère est choisi parmi les polysaccharides, l'amidon et ses dérivés, les esters de cellulose, ou un mélange de tous ces polymères. [0041] Selon un mode de réalisation, la gaine de structure est constituée d'un polyester, ayant une température de fusion supérieure à 60°C, choisi parmi les polyhydroxyalconates, les polylactides, les polyesteramides, les copolyesters aliphatiques et aromatiques, ou un polymère de la famille des acryliques, des polyvinyliques, des résines végétales, de latex d'origine végétale, de éthers et/ou esters cellulosiques, de polysaccharides, ou leurs mélanges. [0042] Pour mieux comprendre l'invention qui vient d'être décrite, les exemples suivants sont fournis à titre purement illustratif sans qu'ils puissent être interprétés comme limitatifs. [0043] Exemple 1 : Fabrication de granulés renfermant des acariens entomopathogènes ( Neoseiulus califoniicus) [0044] On dispose d'une polycaprolactone micronisée commercialisée sous le nom de CAPA 2205® dont le point de fusion est compris entre 40 et 50°C. [0045] On utilise, comme matériel biologique, des acariens (Neoseiulus califbrnicus) vivants sous forme de poudre, à différents stades de développement, commercialisés par la société Koppert B.V sous le nom commercial Spical Plus®. Les acariens, dispersés dans du son, sont conditionnés dans un conteneur en papier. Ces acariens ont notamment pour cibles d'autres acariens tels que les acariens rouges des serres ( Tetranychus urticae), les acariens rouges des fruits (Panonychus t'Ifni), les acariens des agrumes (Panonynchus citri), le tarsonème des serres (Polyphagotarsonetnus latus). [0046] Préparation du coeur du granulé : [0047] On mélange, à la température ambiante, les acariens Spical Plueci-dessus avec la CAPA 2205® pour obtenir un mélange homogène dans lequel le ratio massique de Spical Plus®/CAPA 2205® est de 10:90. [0048] Mise en forme de granulés par extrusion : [0049] On introduit dans une extrudeuse (Teach-Lire® type E 20 T SCR 15, Collin), le mélange ci-dessus pour obtenir un extrudât dont on découpe en granulés de 3 mm de diamètre et 5 mm de longueur. Le profil de températures d'extrusion se situe entre 25°C à 30°C en sortie d'extrudeuse. Les granulés obtenus sont conservés entre 0 et 4°C. [0050] Exemple 2 : Fabrication de granulés renfermant des nématodes entomopathogènes 8 (Heterorhahditis bacteriophora) vivants lyophilisés ainsi que des Bacillius aniyloliquefaciens [0051] On dispose d'un polymère thermoplastique biodégradable, commercialisé sous le nom d'Ecoflex® F Blend C1200. 11 s'agit d'un copolyester synthétique biodégradable (poly butylène adipate téréphtalate) sous forme de granulés dont le point de fusion est compris entre 110°C et 120°C. [0052] On dispose de la CAPA 2205® décrite dans l'exemple 1 ainsi que des rafles de maïs en poudre (granulométrie