Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02838152 2013-12-19
=
COMPOSITIONS D'ENGRAIS LIQUIDES. PROCÉDÉS DE PRÉPARATION ET UTILISATIONS
DIVERSES
DOMAINE DE LA DIVULGATION
La présente divulgation concerne le domaine des engrais liquides contenant du
calcium solubilisé
et à haute concentration, les procédés en permettant la fabrication et les
utilisations
correspondantes.
Les compositions d'engrais de la divulgation sont sous formes liquide et
particulièrement stable au
stockage.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
L'apport de calcium est essentiel pour la majorité des cultures du fait de son
importance pour la
croissance et la nutrition de la plante, en étant un constituant essentiel des
parois cellulaires qui
peut être fourni seulement par l'intermédiaire de la sève du xylème. Le
calcium est peu mobile à
l'intérieur de la plante. Sa distribution dans la plante dépend de la
transpiration.
11 arrive souvent que des parties d'une plante soient naturellement pauvres en
calcium. Le stress
causé par certaines conditions environnementales, telles que les sècheresses
et les pratiques
agronomiques, peut aggraver ce problème.
Certaines cultures peuvent souffrir de désordres liés au calcium, par exemple,
la brûlure de la
pointe chez le fraisier et la laitue, la gommose chez le prunier et les taches
amères chez certains
cultivars de pommier. On sait que les applications foliaires de calcium
permettent de réduire
l'incidence de ces désordres physiologiques.
Actuellement, les applications foliaires de calcium sont réalisées avec le
chlorure de calcium et/ou
le nitrate de calcium. On sait que les concentrations élevées de chlorure de
calcium endommagent
le feuillage des cultures dans les périodes de forte chaleur ou provoquent des
murissements
prématurés des fruits. Au sein d'une même culture, certaines variétés sont
plus sensibles au chlore
que d'autres. Le nitrate de calcium présente des effets indésirables dans
certaines cultures comme
le retard de la maturité et la faible coloration des fruits.
On sait que les acides organiques de faible poids moléculaires, par exemple
les acides acétique,
formique, lactique, propionique, citrique, malique, etc, font partie du
métabolisme de la plante,
disposent d'un pouvoir chélatant à l'égard des métaux et n'ont pas d'effets
indésirables comparés
1
CA 02838152 2013-12-19
aux chélats inorganiques comme l'EDTA. Bien que les complexes de calcium avec
ces acides
organiques soient très solubles, leur
utilisation en tant qu'engrais est limitée à cause de leur prix élevé comparé
au chlorure ou nitrate
de calcium. L'autre inconvénient relatif à l'utilisation des sels organiques
de calcium en
fertilisation foliaire est la déliquescence très élevée (> 90%) de ces
derniers. Si l'humidité est très
basse, les sels organiques de calcium ont tendance à cristalliser sur les
feuilles se traduisant par un
ralentissement voire un arrêt de la pénétration du calcium. L'absorption du
calcium pourrait être
maximisée par la combinaison de ces sels organiques avec une composition
d'adjuvants capable de
maintenir et/ou d'attirer l'humidité.
On sait également que l'assimilation des éléments nutritifs par les cultures
peut être améliorée par
l'usage d'adjuvants. L'adjuvant peut être un mouillant (étalement de la
gouttelette pour augmenter
la surface de contact avec la cible et sa rétention), un pénétrant
(pénétration de la substance active
dans le végétal, par diffusion, solubilisation, dislocation des cires), un
humectant (maintien de
l'humidité à la surface de la feuille afin de ralentir le dessèchement de la
bouillie et de la substance
active), un adhésif (adhésion de la substance active à la surface de la
feuille en augmentant la
résistance au lessivage). L'adjuvant peut aussi être une combinaison de ces
agents. L'adjuvant peut
également contenir des modificateur d'utilité tels que des agents de
compatibilité, des anti-dérives,
des anti-moussants ou des tampons.
Le brevet US5,922,101 décrit une méthode de préparation d'une composition
liquide d'engrais
foliaire pulvérisable contenant l'eau, un saccharide (glucose), un acide
organique (formate, acétate
ou propionate) et l'hydroxyde de calcium. L'ordre d'ajout du glucose et de
l'acide organique à l'eau
n'est pas critique; l'hydroxyde de calcium est ajouté à la fin. La quantité de
glucose est de 15 à 40 %
en poids. de l'eau et celle de l'acide organique est de 3 à 20% en poids. % de
l'eau.
F. A. Gryzik and J. D. Reiss, dans le brevet US 6364926 B1, décrivent une
composition d'adjuvant et
d'engrais liquide qui contient une source d'azote, un tensioactif ampholyte,
un agent antidérive/un
agent d'aide au dépôt et une charge. La composition concentrée est une phase
stable et fournit une
source d'azote et/ou un adjuvant et un agent antidérive/un agent dispersant
dans un seul produit.
S. Lederman, dans la demande de brevet US 2006/0251765, intitulée Highly
soluble nutritional
compositions containing calcium, donne de nouvelles compositions sous forme de
poudres
contenant du calcium et/ou d'autres minéraux (comme des compositions minérales
uniques ou
multiples), et les méthodes de fabrication et d'utilisation de ces
compositions. Les compositions
fournissent du calcium biodisponible soluble et/ou d'autres minéraux à haute
concentration en
raison de la forte solubilité atteinte grâce à la méthode de traitement
présentée dans ce brevet.
2
CA 02838152 2013-12-19
L'ajout d'autres minéraux au calcium par ces méthodes permet d'augmenter la
stabilité et la
solubilité du calcium..
La demande de brevet américaine US 2008/0021104, publiée le 24 janvier 2008,
et intitulée,
Liquid Compositions of calcium acétate décrit une solution aqueuse liquide
d'acétate de calcium,
d'un édulcorant et d'un agent masquant de gout.
Michael A. Schmitz-Eiberber, Roland Haefs et Georg J. Noga ont évalué, dans la
publication intitulée
Enhancing biological efficacity and rainfastness of foliar applied calcium
chloride solutions by
addition of rapeseedoil surfactants, Plant Nutr. Soil Sci (2002), 165, 634-639
(2002), l'efficacité de
formulations à base de chlorure de calcium.
T. Kraemer, M. Hunsche et G. Noga décrivent dans la publication Cuticular
calcium penetration is
directly related to the area covered by calcium within droplet spread area,
Scientia Horticulturae
120 (2009) 201-206, la pénétration cuticulaire d'une solution de chlorure de
calcium.
R. Armburst et P. Baur, 2010, dans la demande de brevet US 2010/0313620 Al,
intitulée Calcium
formiate fertiliser, décrivent un procédé de production d'une formulation
contenant du formiate de
calcium, la formulation elle-même,son utilisation pour la production d'autres
compositions, et et
son utilisation ecomme engrais.
A. Blanco, A. Fernàndez et J. Val., en 2010, dans la publication intitulée
lmproving the performance
of calcium-containing spray formulations to limit the incidence of bitter pit
in apple (Malus x
domestica Borkh.), Scientia Horticulturae, 127 (2010) 23-28, décrivent les
tests réalisés en
laboratoire et dans les champs sur des pommes afin d'évaluer l'efficacité de
formulations
contenant du chlorure de calcium ou du propionate de calcium.
Il existait donc un besoin pour des solutions liquides d'engrais dépourvues
d'au moins un des
inconvénients des solutions liquides d'engrais de l'art antérieur.
Il existait plus particulièrement un besoin pour un engrais liquide à base de
calcium facilement
assimilable présentant au moins une des propriétés suivantes :
- une bonne teneur en calcium;
-une faible teneur en chlore et azote,
- une excellente stabilité de conservation; et
- provoquant moins de brûlures aux feuillages.
3
CA 02838152 2013-12-19
Il existait aussi un besoin pour un complexe d'adjuvants (agents mouillants,
humectants,
pénétrants, anti-mousses, adhésifs) compatible avec la nouvelle formulation
d'engrais liquide
recherchée.
Il existait également un besoin pour un procédé de fabrication d'engrais
liquides dépourvus d'au
moins un des inconvénients des procédés de fabrication des engrais liquides de
l'art antérieur.
Il existait plus particulièrement un besoin pour un procédé efficace de
fabrication d'engrais
liquides présentant au moins un des avantages suivants:
- la préparation d'une solution d'engrais avec une teneur élevée en calcium,
sans chlore ni
azote, à partir des oxydes, hydroxydes et/ou carbonates de calcium; et
- l'incorporation des additifs compatibles lors de la fabrication de la
composition.
Il existait également un besoin pour des méthodes de mise en oeuvre d'engrais
liquides dans les
cultures et dépourvues d'au moins un des inconvénients des méthodes de mise en
oeuvre de l'art
antérieur.
Il existait plus particulièrement un besoin pour une méthode d'utilisation
d'engrais liquides
présentant au moins un des avantages suivants:
- l'utilisation d'un engrais prêt à l'emploi contenant plusieurs additifs,
réduisant ainsi le
risque d'erreurs et de pertes de temps dues à la manipulation de plusieurs
contenants, et
- l'utilisation d'un engrais compatible avec d'autres engrais et produits
phytosanitaires.
Il existait plus particulièrement un besoin pour une méthode d'utilisation
d'engrais liquides
présentant au moins un des avantages suivants:
- l'utilisation d'un engrais prêt à l'emploi contenant plusieurs additifs,
réduisant ainsi le
risque d'erreurs et de pertes de temps dues à la manipulation de plusieurs
contenants, et
- l'utilisation d'un engrais compatible avec d'autres engrais et produits
phytosanitaires.
RÉSUMÉ DE LA DIVULGATION
Selon un aspect, la divulgation concerne une composition aqueuse acide
d'engrais agricole
concentré sous forme liquide stable et à haute teneur en calcium solubilisé,
ladite composition
étant à base d'acétate de calcium et/ou de lactate de calcium et/ou de
formiate de calcium et/ou de
propionate de calcium, et comprenant optionnellement au moins un adjuvant
choisi dans le groupe
constitué par: les agents mouillants, les agents pénétrants, les humectants,
les agents adhésifs, les
agents anti-mousse et par les mélanges d'au moins 2 de ces derniers.
4
_
CA 02838152 2013-12-19
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une composition aqueuse acide
comprenant un sel de
calcium d'un acide organique solubilisé, ladite composition comprenant au
moins 3 % en poids de
calcium (Ca2 ), basé sur le poids total de la composition et ladite
composition ayant une turbidité,
mesurée selon la méthode ASTM D 1889-00 inférieure à 1000, 750, 500, 400, 300,
250, 200, 150, 110
ou 100 NTU (Nephelometric Turbidity Unit).
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une composition aqueuse acide
comprenant un sel de
calcium d'un acide organique solubilisé, ladite composition comprenant au
moins 3 % en poids de
calcium (Ca2+), basé sur le poids total de la composition et ladite
composition ayant une turbidité,
mesurée selon la méthode ASTM D 1889-00 inférieure à 500 NTU (Nephelometric
Turbidity Unit).
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une composition aqueuse acide
comprenant un sel de
calcium d'un acide organique solubilisé, ladite composition comprenant au
moins 3 % en poids de
calcium (Ca2+), basé sur le poids total de la composition et ladite
composition ayant une turbidité,
mesurée selon la méthode ASTM D 1889-00 inférieure à 250 NTU (Nephelometric
Turbidity Unit
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une composition aqueuse acide
comprenant un sel de
calcium solubilisé, ladite composition comprenant au moins 3 % en poids de
calcium, basé sur le poids
total de la composition et ladite composition ayant un pH compris d'environ
3.5 à environ 5.5, ledit sel
de calcium étant différent d'un halogénure de calcium.
Selon un autre aspect, la divulgation concerne l'utilisation des compositions
définies dans la
présente divulgation afin de favoriser une distribution foliaire et/ou ainsi
qu'une absorption
améliorée du calcium à travers les ouvertures stomatales et les pores
transcuticulaires.
Selon un autre aspect, la divulgation concerne l'utilisation des compositions
définies dans la
présente divulgation pour la correction et/ou pour la prévention des carences
en calcium dans les
plantes.
Selon un autre aspect, la divulgation concerne l'utilisation des compositions
définies dans la
présente divulgation pour favoriser l'absorption du calcium au niveau de
feuilles d'une plante.
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une méthode afin de favoriser
une distribution
foliaire et/ou ainsi qu'une absorption améliorée du calcium à travers les
ouvertures stomatales et
les pores transcuticulaires. La méthode comprend la mise en contact des
feuilles d'une plante avec
l'une quelconque des compositions définies dans la présente divulgation.
5
CA 02838152 2013-12-19
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une méthode pour la correction
et/ou pour la
prévention des carences en calcium dans les plantes. La méthode comprend la
mise en contact des
feuilles d'une plante avec l'une quelconque des compositions définies dans la
présente divulgation.
Selon un autre aspect, la divulgation concerne une méthode pour favoriser
l'absorption du calcium
au niveau de feuilles d'une plante. La méthode comprend la mise en contact des
feuilles d'une
plante avec l'une quelconque des compositions définies dans la présente
divulgation.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
Les figures représentent uniquement des exemples non limitatifs de la présente
divulgation.
La Figure 1: représente la photo de 4 flacons transparents remplis de
compositions préparées
par le protocole expérimental des exemples 1,2, 4 et 5 de la présente
divulgation et.
La Figure 2: représente la photo de 3 flacons transparents placés cote à cote
contenant chacun
une des composition A, B et C préparée respectivement selon le protocole
expérimental des
exemples 1, 2 et 3 de US 5,922,101 et
La Figure 3: représente la photo de 7 flacons transparents remplis de
compositions liquides et
placés côte à côte, les 4 flacons situés à gauche de la photo contiennent
contienne respectivement
les compositions préparées par le protocole expérimental des exemples 1,2, 3,
4 et 5 de la présente
divulgation et les 3 flacons situés à droite de la photo contenant chacun une
composition A, B et C
préparées respectivement selon le protocole expérimental des exemples 1, 2 et
3 de US 5,922,101.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE LA DIVULGATION
Les exemples ci-après mentionnés représentent uniquement des exemples non
limitatifs de la
présente divulgation.
Les compositions de la divulgation peuvent avoir un pH inférieur à 7,
inférieur à 5,5 ou inférieur à
5. Par exemple, le pH peut être d'environ 3,5 à 5,5 ou encore d'environ 4 à
environ 5.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent avoir une turbidité
qui, mesurée selon la
méthode ASTM numéro D 1889 00, est inférieure à inférieure à 1000, 750, 500,
400, 300, 250, 200,
150, 110 ou 100 NTU NTU (Nephelometric Turbidity Unit), avantageusement cette
valeur est
inférieure à 50 NTU, et plus préférentiellement encore elle est de l'ordre de
20 NTU et moins.
6
CA 02838152 2013-12-19
Par exemple, les compositions peuvent être stables pendant de longues périodes
de stockage à
température ambiante et ce, sensiblement sans changement de valeur de
turbidité et/ou
sensiblement sans précipitation.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent comprendre :
- environ 10 à environ 40 % d'acétate de calcium;
- environ 0,4 à environ 2,5 % d'un agent mouillant;
- environ 0,4 à environ 2, 5 % d'un agent pénétrant;
- environ 0,1 à environ 0,8 % d'un agent humectant;
- environ 0,01 à environ 0,05 % d'un agent adhésif;
- environ 0,001 % à environ 0,005 % d'un agent anti-mousse; et
- environ 50 % à environ 90 % d'eau.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent comprendre :
- environ 12 à environ 39,5 % d'acétate de calcium;
- environ 0,405 à environ 2,025 % d'un agent mouillant;
- environ 0,425 à environ 2,125 % d'un agent pénétrant;
- environ 0,148 à environ 0,74 % d'un agent humectant;
- environ 0,01 à environ 0,005 % d'un agent adhésif;
- environ 0,001 % à environ 0,005 % d'un agent anti-mousse; et
- environ 55,6 à environ 87,02 % d'eau.
Par exemple, la divulgation concerne les compositions peuvent être utilisées
dans le domaine
agricole et les procédés permettant d'obtenir une composition d'acétate de
calcium liquide stable
qui peut être stockée longtemps et être utilisée notamment dans le cadre de la
fertilisation d'un
grand nombre de cultures agricoles et non agricoles. Par exemple, ces procédés
sont mis en oeuvre
de façon à ce que: dans une première étape on combine dans l'eau, un ou
plusieurs acides
7
CA 02838152 2013-12-19
carboxyliques avec l'hydroxyde et/ou avec l'oxyde de calcium (ou de la chaux
éteinte ou vive d'une
pureté de préférence supérieure à 95 %); et dans une ou plusieurs étapes
successives on ajoute le
ou les adjuvants.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent être utilisées comme
compositions
liquides notamment en tant qu'engrais sous forme diluée ou sous forme non
diluée. Un autre aspect
de la divulgation est de fournir une composition d'engrais liquide avec
adjuvant soluble qui peut
être dilué rapidement au champ, et qui peut rester longtemps sur la végétation
traitée sans être
évaporée ni lessivée par la pluie. Les utilisations concernées par la
divulgation sont donc
notamment dans le domaine agricole en fertilisation des cultures, comme
adjuvant et/ou comme
agent pour la pulvérisation des engrais et/ou comme engrais en fertilisation
des cultures. pour
assurer une meilleure distribution foliaire et/ou ainsi qu'une absorption
améliorée du calcium à
travers les ouvertures stomatales et les pores transcuticulaires.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent résulter d'une
réaction entre l'hydroxyde
de calcium et/ou d'une réaction entre l'oxyde de calcium et les acides
organiques
monocarboxyliques, à une concentration en Ca d'environ 3 à environ 10 % en
poids, de préférence
d'environ 6% Ca, est incorporé à un adjuvant ou plus avantageusement à un
mélange d'adjuvants.
Par exemple, l'hydroxyde de calcium peut être utilisé comme source de calcium.
D'autres sources
comprennent les chaux vives d'une pureté supérieure à 95%.
Par exemple, les acides carboxyliques utilisés dans le cadre de la présente
divulgation peuvent être
l'acide formique, acétique, lactique, propionique, gluconique, citrique et
malique, de préférence,
l'acide acétique glacial ou l'acide acétique avec une concentration d'au moins
92% peuvent être
utilisés. L'acide acétique peut être utilisé seul ou combiné avec ces autres
acides mono-
carboxyliques, ce qui résulte dans une augmentation de la solubilité de
l'hydroxyde de calcium. Le
ratio hydroxyde de calcium: acide acétique est d'environ 1:2 sur base molaire.
Il a été découvert, de
façon surprenante, qu'une trop grande quantité d'acide organique provoque la
gélation de la
solution avant qu'une quantité suffisante d'hydroxyde de calcium n'ait été
dissoute.
Par exemple, les compositions de cette divulgation peuvent être exemptes de
matières solides non
dissoutes. Le pH de la composition doit être inférieur à 7, par exemple
d'environ 4 à environ 5, ce
qui indique que tout le calcium a été neutralisé. Il est donc préférable
d'ajuster la concentration
d'acide acétique ou d'ajouter d'autres acides monocarboxyliques comme l'acide
formique, lactique
ou propionique. De plus, les acides dicarboxyliques tel que l'acide
gluconique, citrique ou malique
peuvent être ajoutés pour chélater le calcium et les autres ions métalliques
non dissouts.
8
CA 02838152 2013-12-19
Par exemple, les compositions peuvent comprendre d'autres ingrédients
additionnels pour
améliorer l'efficacité de la composition, ou pour fournir d'autres effets
biologiques bénéfiques. Par
exemple, l'assimilation des éléments nutritifs par les cultures peut être
améliorée par l'usage des
additifs désignés sous le nom d'adjuvants. L'adjuvant peut être un mouillant,
un pénétrant, un
humectant ou un adhésif soluble dans l'eau.
Par exemple, on entend par agent mouillant ou tensio-actif, une substance qui
diminue la tension
superficielle des gouttelettes, augmente la surface de contact entre la
feuille et la gouttelette et en
améliore l'étalement. A titre d'agents tensio-actif, on peut citer les esters
d'acide gras
polyoxyethylene sorbitan, les esters d'acide gras sorbitan, les esters d'acide
gras glycérine, les
esters de phosphate, le sodium lauryl sulfate, les saponins, les amines
(diéthanolamine,
triéthanolamine) et les sels des acides gras.
Par exemple, l'agent pénétrant peut faciliter la pénétration des éléments
minéraux dans la plante
grâce à sa composition qui est voisine de celle des cires cuticulaires. Les
agents pénétrants
permettent donc d'améliorer la fluidité dans la cuticule. Le produit traverse
ainsi plus vite et en
plus grande quantité cette barrière imperméable et parvient plus rapidement
dans la cellule. A titre
d'agents pénétrants, on peut mentionner les terpènes, les huiles végétales
naturelles, méthylées ou
polyméthylées, ainsi que les huiles minérales.
Par exemple, grâce à leur très forte affinité pour l'eau, les humectants
piègent l'humidité de l'air. Ils
diminuent ainsi la vitesse d'évaporation des gouttes sur la surface des
feuilles et permettent à une
plus grande quantité d'engrais de pénétrer dans la plante. A titre d'exemple,
on peut citer le
fructose, le sorbitol, le xylitol, la glycérine, la lécithine, les dérivés de
glycol (propylène glycol et
polypropylène glycol).
Par exemple, les agents adhésifs peuvent fixer la matière active sur les
feuilles et réduisent le
risque de lessivage par pluie. L'agent adhésif permet aussi d'améliorer la
stabilité de la solution
d'engrais. L'adhésif peut être pris, sans que cela constitue une limitation,
parmi les dérivés de
l'éthylène, du glycol ou d'un acide naphtalène sulfonique quelque soit leur
degré d'oxydation ou
d'éthoxylation et de polymérisation, les gommes naturelles (xanthane,
arabique, acacia), les polyols
et les huiles végétales naturelles ou méthylées. Il peut s'agir également des
dérivés de végétaux
(hydrolysats d'amidon ou de protéines, farine de froment, cellulose, acides
aminés, acide alginique
et dérivés, lignosulfonates, mélasses, latex) et d'animaux (gélatines,
caséines).
L'adjuvant peut également inclure des modificateur d'utilité tels que des
agents de compatibilité,
des anti-dérives, des anti-moussants ou des tampons.
9
CA 02838152 2013-12-19
Les compositions de cette divulgation peuvent inclure un adjuvant ou plus
avantageusement un
mélange d'adjuvants, un consortium étant considérablement plus efficace que
chacun des deux
utilisé individuellement. Les adjuvants sont ajoutés en dernier lors de la
fabrication des produits de
la présente divulgation.
Dans la divulgation, le terme produit stable signifie, par exemple, une
composition qui peut
entreposée sous les conditions normales (entre 5 et 50 C) pendant au moins 6
mois sans
formation de dépôts, ni cristallisation ni séparation de phases. Cela permet
d'avoir une propriété
importante pour avoir une solution d'engrais homogène et facile d'application.
L'équipement de
pulvérisation conventionnel, y compris les pulvérisateurs tirés à travers les
champs par des
tracteurs, ainsi que le matériel de pulvérisation aérienne, peuvent être
utilisés pour appliquer la
composition de cette divulgation . Les compositions et les méthodes de cette
divulgation peuvent
être utilisées efficacement sur une grande variété de cultures. Ce procédé est
particulièrement
applicable aux cultures sensibles aux désordres physiologiques dus au calcium
comme la pomme,
la laitue, la tomate et le poivron. Les compositions de la divulgation peuvent
aussi être appliquées
sur les pommes de terre, les raisins, les melons, les arbres fruitiers à
pépins, les fraises, les
canneberges, les framboises et mûres, les cucurbitacées, la laitue et autres
légumes-feuilles, et les
plantes ornementales.
Par exemple, le timing d'application des compositions de la divulgation peut
varier avec les
cultures et les compositions peuvent être appliquées facilement dans le
feuillage de la plante à tout
moment de la saison de croissance de la culture. L'application des
compositions peut être faite en
une fois ou répétée plusieurs fois si nécessaire.
Par exemple, le taux d'application peut être tel qu'une quantité de la
composition est appliquée à la
plante pour obtenir l'augmentation du rendement quantitatif et qualitatif
désirée. Le taux
d'application dépendra d'un certain nombre de facteurs, comme le type de
culture, le stade de
croissance, les conditions environnementales, etc .........................
La composition peut être général appliquée à
une dose d'environ 1 à environ 10 L/ha, par exemple dans un volume d'eau
d'environ 250 à
environ 1 000 L/ha. Par exemple, la composition peut être appliquée à une dose
d'environ 5 à
environ 10 L/h dans un volume d'eau d'environ 500 L/ha pour les cultures
légumières et les arbres
à petits fruits et d'environ 1 000 L/ha pour les arbres fruitiers à pépins.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent comprendre:
- eau : environ 60 à environ 68% en poids;
- calcium : environ 3 à environ 10%,
- les acides organiques : environ 9 à environ 30%, de préférence de 19 à 23,5%
en poids; et
CA 02838152 2013-12-19
- adjuvant ou mélange d'adjuvants : environ 1 à environ 5%, de préférence 2,5
à 3% en
poids.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent comprendre:
- eau : environ 60 à environ 68% en poids;
- calcium : environ 4 à environ 8%,
- les acides organiques : environ 19 à 25% en poids; et
- adjuvant ou mélange d'adjuvants : environ 2 à 4% en poids.
Par exemple, les compositions de la divulgation peuvent comprendre:
- eau : environ 60 à environ 68% en poids;
- calcium : environ 5 à environ 7%,
- les acides organiques : environ 19 à environ 23,5% en poids; et
- adjuvant ou mélange d'adjuvants : environ 2,5 à environ 3% en poids.
Les exemples suivants sont donnés à titre illustratifs seulement et ne
serraient être interprétés
comme constituant une quelconque limitation de l'objet de la divulgation dans
sa généralité.
Exemple 1 - Composition contenant 6% Ca avec de l'acide acétique glacial - RCA
01-09A
Dans un réacteur on ajoute lentement, à 689,5 kg d'eau, 190 kg d'acide
acétique glacial, 8 kg d'acide
citrique puis 112,5 kg d'hydroxyde de calcium (98,5%). On laisse reposer sans
agitation pendant
30 minutes. Le mélange est ensuite brassé pendant au moins 4 heures, puis
filtré ou laissé décanter
pendant 48 heures. La composition ainsi obtenue contient 6% de Ca. La solution
à un pH de 4,8 et
une turbidité de 6 NTU à la température ambiante (environ 20 à environ 22 C).
Exemple 2 - Composition contenant 6% Ca avec de l'acide acétique glacial et un
adjuvant
Le procédé requiert deux réacteurs. Dans un premier réacteur, on produit
l'adjuvant. Deux
kilogrammes d'eau sont mélangés avec 14.8 kg de propylène glycol. On ajoute
100 g de gomme
arabique ou xanthane. Le mélange est brassé environ 30 minutes. Après la
dissolution complète de
la gomme, on ajoute 42,5 kg d'huile de castor éthoxylée. Le mélange est
chauffé à 40-50 C et brassé
pendant 10 minutes. Ensuite, on ajoute l'émulsion de silicone (100 g) et de
polyethylene glycol
sorbitan monolaurate (40,5 kg). Dans un deuxième réacteur on ajoute lentement,
à 667,5 kg d'eau,
190 kg d'acide acétique glacial puis 112,5 kg d'hydroxyde de calcium (98,5 %
Ca(OH)2). On laisse
reposer sans agitation pendant 30 minutes. Le mélange est ensuite brassé
pendant au moins 4
heures, puis filtré ou laissé décanter pendant 48 heures. Après filtration ou
décantation, 30 kg de
l'adjuvant sont ajoutés dans la solution obtenue. La composition obtenue
contient 6% Ca et 3%
11
CA 02838152 2013-12-19
d'adjuvant. La solution à un pH de 4,8 et une turbidité de 19 NTU à la
température ambiante
(environ 20 à environ 22 C).
Exemple 3 - Composition contenant 6% Ca avec acide acétique 92% et adjuvant
L'adjuvant est produit selon le procédé de l'exemple 2. Dans un deuxième
réacteur on ajoute
lentement, à 651 kg d'eau, 206,5 kg d'acide acétique à 92% puis 112,5 kg
d'hydroxyde de calcium
(98,5%). On laisse reposer sans agitation pendant 30 minutes. Le mélange est
ensuite brassé
pendant au moins 4 heures, puis filtré ou laissé décanter pendant 48 heures.
Après filtration ou
décantation, 30 kg de l'adjuvant sont ajoutés à la solution. La composition
obtenue contient 6% de
Ca et 3% d'adjuvant. La solution à un pH de de 4,5 et une turbidité de 15 NTU
à la température
ambiante (environ 20 à environ 22 C).
Exemple 4 - Composition à 6% Ca avec oxyde de calcium
L'adjuvant est produit selon le procédé de l'exemple 2. Dans un deuxième
réacteur on ajoute
lentement, à 610 kg d'eau, 215 kg d'acide acétique 92%, 50 kg d'acide lactique
et 10 kg de sodium
gluconate. Le mélange est agité pendant 5 minutes. On ajoute 90 kg d'oxyde de
calcium. Il se
produit alors une réaction très exothermique. On laisse reposer sans agitation
pendant 30 minutes.
Le mélange est ensuite brassé pendant au moins 4 heures, puis filtré ou laissé
décanter pendant 48
heures. Après filtration ou décantation, 25 kg de l'adjuvant sont ajoutés à la
solution. La
composition obtenue contient 6 % de Ca et 2,5% d'adjuvant. La solution à un pH
de 4,7 et une
turbidité de 49 NTU à la température ambiante (environ 20 à environ 22 C).
Exemple 5 : Composition à 6% Ca avec hydroxyde de calcium et un mélange
d'acide
L'adjuvant est produit selon le procédé de l'exemple 2. Dans un deuxième
réacteur on ajoute
lentement, à 632 kg d'eau, 215 kg d'acide acétique 92%, et 15 kg d'acide
lactique. Le mélange est
agité pendant 5 minutes. On ajoute 113 kg d'hydroxyde de calcium. Il se
produit alors une réaction
très exothermique. On laisse reposer sans agitation pendant 30 minutes. Le
mélange est ensuite
brassé pendant au moins 4 heures, puis filtré ou laissé décanter pendant 48
heures. Après filtration
ou décantation, 25 kg de l'adjuvant sont ajoutés à la solution. La composition
obtenue contient 6 %
de Ca et 2,5% d'adjuvant. La solution à un pH de 5.2 et une turbidité de 109
NTU à la température
ambiante (environ 20 à environ 22 C).
Les mesures de turbidités effectuées pour les compositions obtenues aux
exemples 1 à 5 ont été
effectuées selon la méthode ASTM D 1889 00. Les valeurs obtenues se retrouvent
dans les
exemples ainsi qu'à l'exemple 7 dans le Tableau 4 et elles ont déterminées en
faisant la moyenne
de trois essais.
12
CA 02838152 2013-12-19
Exemple 6 - Bio-essai avec la pomme
L'efficacité de la composition de la formulation, préparée dans l'Exemple 2 à
réduire l'incidence de
la tache amère des fruits de pomme, a été testée à Frelighsburg, Saint-Joseph-
du-Lac et Saint-Paul
d'Abbotsford (Québec, Canada). La composition a été comparée au CaCl2
(programme des
producteurs). Les traitements ont été évalués sur 5 variétés de pomme. Les
traitements étaient
disposés en bandes alternes (6 rangs de 50 m de long) répétées 4 fois. La dose
de la composition a
été déterminée en fonction de la quantité de calcium appliqué par le
producteur. Quatre
applications de la composition (10 L/Ha) ont été effectuées à des intervalles
de 14 jours entre le 15
juin t 15 août. La composition et le CaC12 ont été appliqués dans un volume
d'eau de 500 L/ha avec
un pulvérisateur conventionnel.
Des échantillons de feuilles ont été prélevés avant et à deux semaines après
l'application des
traitements pour déterminer leur contenu en Ca par absorption atomique après
la calcination.
Cinquante pommes ont été prélevées dans chaque bande (5 pommes par arbre) pour
déterminer la
fermeté, le contenu en calcium et la tache amère. La fermeté a été mesurée sur
3 pommes avec un
appareil de type Texture Analyzer (Model TA.XT2, Texture Technologies Corp,
Scarsdale, NY). La
pomme a été coupée en deux morceaux et la fermeté a été mesurée sur chaque
morceau. Pour
déterminer le contenu en calcium des pommes, la pelure a été séparée du
cortex. La concentration
en Ca a été mesurée par absorption atomique après une digestion humide (HNO3 +
H202). Le reste
des pommes a été placé dans un entrepôt à 5 C pendant 4 mois. L'incidence de
la tache amère (%
de pommes atteintes) a été évaluée visuellement.
Toutes les données ont été l'objet d'un test d'homogénéité de la variance
avant d'être soumises à
l'analyse de la variance ANOVA avec le logiciel SAS. Les moyennes des
traitements ont été
comparées à l'aide du test de Dunnett au niveau de probabilité d'erreur de 5
%. Bien que les
données aient varié selon années et les variétés, l'effet de l'engrais selon
cette divulgation est
comparable voir supérieur à ceux à base de chlorure de calcium. L'effet
significatif du calcium
acétate sur la fermeté des pommes a été observé en 2011 avec les variétés
HoneyCrisp à
Frelighsburg et Macintosh à Saint-Paul d'Abbotsford qui sont très sensibles à
la tache amère. Le
traitement par la composition de la divulgation a entraîné une baisse
significative de l'incidence de
la tache amère pour les variétés Honeycrisp, MIntosh et Gala. Par exemple, en
2011, l'incidence de
la tache amère est passé de 24,2% dans le témoin du producteur à 15,3% dans
les traitements de
chlorure calcium. On a aussi noté que l'incidence de la tache amère avec le
traitement d'acétate de
calcium était légèrement supérieure à celle du traitement de chlorure de
calcium pour les variétés
Cortland et Empire; ce fait étant probablement relié à l'échantillonnage. Les
analyses foliaires ont
révélé que la concentration de calcium dans le feuillage et la pelure des
fruits étaient plus élevées
13
CA 02838152 2013-12-19
avec la composition de la divulgation qu'avec le chlorure de calcium;
l'inverse ayant été observé
dans la pelure des fruits (données non montrées). Compte tenu du volume de la
pelure versus le
volume de la chair, beaucoup plus d'acétate de calcium ont pénétré la chair
que le chlorure de
calcium. Cela suggère que le Ca de la composition de cette divulgation est
mieux absorbé que le Ca
du chlorure de calcium.
TABLEAU 1
Effet de CaC12 et la composition de la divulgation sur la fermeté et la tache
amère de la
pomme, Frelighsburg.
Fermeté Tache amère
Variété Traitement
Test 1 Test 2 Test 1 Test 2
lbf
Cortland CaC12 14,5 12,41 26,2 16,67
Composition
15,3 11,80 31,9 13,33
de
Empire CaCl2 16,8 15,71 7,0 13,33
Composition
17,7 14,28 15,09
de 11,8
Gala CaC12 15,1 13,15 7,78
36,0
Composition
de
16,1 12,28 25,2 7,19
Honeycrisp CaCl2 13,0 10,75 34 8 11,17
,
Composition
de la 28,3 12,54 9,13
divulgation' 25,7
14
CA 02838152 2013-12-19
TABLEAU 2
Effet de CaCl2 et la composition de la divulgation sur la fermeté et la tache
amère de la pomme
à Saint-Joseph-du-Lac
Variété Traitement Fermeté Tache amère
lb f %
McIntosh CaC12 14,6 8,9
Composition de la
15,3 9,7
divulgation
CaC12 16,9 6,8
Spartan
Composition de la
19,9 6,7
divulgation
TABLEAU 3
Effet de CaC12 et la composition de la divulgation sur la fermeté et la tache
amère de la pomme à
Saint-Paul d'Abbotsford
Fermeté Tache amère
Traitement
2011 2012 2011
2012
lbf %
CaCl2 12,7 11,98 12,6
9,77
Composition de la divulgation 12,4 14,34 7,5
8,89
Exemple 7 - Test comparatif: solutions de la présent divulgation
comparativement aux solutions
préparées selon le protocole décrit dans US 5.922.101
La reproduction des solutions des exemples 1, 2 et 3 décrits dans US 5,922,101
a résulté dans la
préparation des solutions A, B et C contenant 25 % en poids de glucose et dont
les photos des
Figures 2 et 3 révèlent respectivement une coloration trop foncée et un dépôt
significatif au fond
du flacon dès la fin de la préparation. La teneur en acide formique dans ces
préparation est de
l'ordre de 4,2 % en poids et la valeur du pH respectivement de 11,10; 12,45;
et 11,40. Des mesures
de turbidité ont été effectuées sur les compositions préparées selon
l'enseignement de US
5,922,101 et de telles compositions présentent des valeurs allant de 16000 à
38000 NTU. Cela
contraste considérablement avec les compositions de la présente divulgation
(compositions des
CA 02838152 2013-12-19
exemples 1 à 5) pour lesquelles des valeurs bien inférieures ont été mesurées,
tel que
préalablement mentionné. Les résultats démontrant de telles différences entre
les valeurs de
turbidité se retrouvent au Tableau 4. Les mesures de turbidités effectuées
pour les compositions
obtenues aux exemples 1 à 5 de la présente demande (voir Figures 1 et 3) et
les compositions A, B
et C obtenues à partir des exemples 1, 2 et 3 de US 5,922,101 (voir Figures 2
et 3) ont été effectuées
selon la méthode ASTM D 1889-00. Les valeurs obtenues se retrouvent dans le
Tableau 4 et elles
ont déterminées en faisant la moyenne de trois essais.
Tableau 4
Compositions Turbidité (NTU)
Exemple 1 de la présente divulgation 6
Exemple 2 de la présente divulgation 19
Exemple 3 de la présente divulgation 15
Exemple 4 de la présente divulgation 49
Exemple 5 de la présente divulgation 109
A (exemple 1 de US 5,922,101) 17600 (décantée)
26900 (brassée)
B (exemple 2 de US 5,922,101) 16633 (décantée)
22167 (brassée)
C (exemple 3 de US 5,922,101) 32833 (décantée)
37167 (brassée)
La composition d'engrais liquide de la divulgation est apparue
particulièrement intéressante,
notamment du fait qu'elle présente une teneur élevée en calcium et qu'elle est
exempte de chlore et
de nitrate.
16
CA 02838152 2013-12-19
Les procédés de fabrication des solutions d'engrais liquides de la divulgation
sont efficaces et
permettent la fabrication d'engrais liquides concentrés tout en y incorporant
simultanément des
additifs compatibles.
Les essais sur la pomme montrent que les compositions de la divulgation sont
supérieures au
chlorure de calcium à contrôler la tache amère. Ce type d'engrais pourrait
être utilisé
avantageusement pour prévenir les carences de calcium dans les cultures
sensibles comme la
laitue, le céleri, la tomate et le poivreau et/ou pour améliorer la qualité
des fruits notamment la
fermeté de la chair et la teneur en sucre.
L'intérêt de telles compositions, outre leur aspect fertilisant, se révèle par
le fait qu'elles offrent
une meilleure absorption du calcium.
La tolérance des plantes aux compositions de la divulgation est très bonne non
seulement par
l'absence de chlore mais également par le fait que le calcium le peut être lié
à des molécules
organiques de petite taille faisant parties du métabolisme de la plante.
Enfin, la mise en uvre du procédé de fabrication de la divulgation est
avantageusement
économique car il utilise les hydroxydes et/ou des oxydes de calcium qui sont
relativement moins
chères que les chlorures et les nitrates de calcium.
Bien que la présente divulgation ait été décrite à l'aide de mises en oeuvre
spécifiques, il est
entendu que plusieurs variations et modifications peuvent se greffer aux dites
mises en oeuvre, et
la présente divulgation vise à couvrir de telles modifications, usages ou
adaptations de la présente
divulgation suivant en général, les principes de la divulgation et incluant
toute variation de la
présente description qui deviendra connue ou conventionnelle dans le champ
d'activité dans lequel
se retrouve la présente divulgation, et qui peut s'appliquer aux éléments
essentiels mentionnés ci-
haut, en accord avec la portée des revendications suivantes.
17
