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"Perfectionnements apportés aux graines enduites ou enro- bées et à leur procédé de préparation".
La présente invention est relative aux graines en- duites ou enrobées et vise plus particulièrement un enduit ou enrobage perfectionné pour lesdites graines comprenant de la sous-bentonite naturelle et de la vermiculite dilatée par la chaleur.
La présente invention a aussi pour objet le nouveau
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produit industriel que constitue une boulette dans laquelle est enrobée une graine, ladite boulette étant formée de sous-bento- nite naturelle et de vermiculite exfoliée.
L'invention vise également un procédé de traitement d'une graine avant semaille consistant à enduire la graine au moyen d'une matière formée de sous-bentonite naturelle et de vermiculite. exfoliée.
La demanderesse a déjà proposé de former sur la graine un enduit du enrobage protecteur formé de sous-bentonite naturel- le ou brute. La quantité d'enduit appliquée à la graine suffit pour augmenter les dimensions et le poids de celle-ci et pour en changer la forme, ce qui permet de la semer au moyen d'un semoir mécanique. L'enduit constitué par la sous-bentonite et formé sur la graine sans addition d'aucune matière liante ni d'une quanti- té excessive d'eau a, une fois sec, une dureté suffisante pour résister aux manipulations et en particulier au traitement dens un semoir mécanique. Lorsqu'on sème de telles graines, l'humidi- té du sol est absorbéepar la matière d'enrobage, ce qui oblige celle-ci à se dilater et à se ramollir. L'enrobage maintient l'humidité au voisinage de la graine et procure à celle-ci l'hu- midité nécessaire à la germination.
Le ramollissement et la di- latation de l'enduit ou enrobage permettent aux graines de gon- fler et de germer dans des conditions physiques idéales.
Bien que les gtaines traitées de la manière susvisée aient rencontré un grand succès commercial et qu'elles convien- nent pour l'ensemencement mécanique avec un semoir mécanique de précision, on a constaté maintenant qu'il est Nécessaire de réaliser un enduit ou enrobage perfectionné pour les graines, particulièrement pour celles semées dans des conditions peu fa- vorables telles, par exemple, qu'un excès d'humidité. Les grai- nes enduites de sous-bentonite naturelle qui ont été semées et exnosées à un excès d'eau avant germination ont donné un faible
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pourcentage de germination.
Bien que la demanderesse ne désire pas se limiter à une théorie particulière quelconque pour expli- quer ce phénomène, elle croit que les passages capillaires dans un enrobage à la sous-'bentonite sont relativement petits et que, dans le cas d'un excès d'humidité, ils se trouvent obstrués par l'eau ou saturés par la vapeur d'eau, ce qui a pour résultat la tendance, pour les graines, à se trouver noyées ou enfoncées dans l'eau;
elles se trouvent dans l'impossibilité d.e respirer, étant donné qu'une quantité insuffisante d'air parvient jusqu'à elles en raison de l'état de l'enduit. De plus, lorsque les graines ainsi end.uites sont semées et que le sol est trop tassé autour de la graine ou encore lorsque les graines sont semées à une trop grande profondeur ou dans des terrains lourds argileux, avec ou sans excès d'humidité, la sous-bentonite tend à ne pas se désa- gréger et ceci donne lieu à une tendance à la réduction de ger- mination des grains. Dans ces conditions, même avec un personnel expérimenté pour exécuter les semailles, on observe un pourcen- tage anormalement bas de germination des graines.
Lorsqu'un per- sonnel non expérimenté, tel qu'un jardinier amateur exécute l'o- pération d'ensemencement, il a une tendance marquée à semer les graines trop profondément, à les mouiller de manière excessive et à tasser trop fortement le sol autour des graines. En pareil cas, on constate parfois une absence totale de germination.
On a observé que des graines enduites ou enrobées de sous-bentonite brute, c'est-à-dire de sous-bentonite naturelle et non d'argile activée par les acides, et de vermiculite dila- tée ou exfoliée par l'effet de la chaleur, écartent ces diffi- cultés. L'objet principal et les avantages de l'invention rési- dent dans ce fait. On peut appliquer le revêtement sous forme de mélange de sous-bentonite et de vermiculite exfoliée ou bien on peut appliquer d'abord une couche mince de sous-bentonite, puis appliquer le mélange ou encore former des couches alternées
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de oes matières. Le nouveau revêtement ou enrobage perfectionné qui se forme rapidement sur les graines, sans addition d'aucune matière de liaison et sans utilisation d'une quantité excessive d'eau, possède, une fois sec, une dureté suffisante -cour résis- ter aux manipulations.
Il nécessite moins d'humidité -cour la dé- sagrégation dans le sol, oppose une résistance à l'enfoncement dans l'eau lorsqu'on utilise une quantité excessive d'eau après l'ensemencement et permet une germination meilleure de la graine ainsi que la sortie du semis lorsque l'ensemencement se fait dans des sols argileux lourds ou lorsque le sol est fortement tassé autour de la graine. On croit que les résultats meilleurs obtenus sont dus à la densité plus faible et aussi au fait que le nouveau revêtement ou enrobage comporte des capillaires plus grands. De plus, le nouveau revêtement n'a pas besoin de gonfler autant et n'a pas besoin de se fissurer, étant donné que la di- mension des pores de la vermiculite est assez grande pour per- mettre la pénétrat ion de l'air jusqu'à la graine et la sortie des radicelles.
On peut utiliser une sous-bentonite quelconque pour la mise en oeuvre de l'invention. Les sous-bentonites constituent une classe des montmorillonites dans laquelle la capacité d'é- change de bases de l'argile est largement satisfaite par les ions calcium et magnésium. De telles argiles sont habituellement des bentonites alcalino-terreuses et forment une classe de ben- tonites pouvant être activées -car un traitement à l'acide en vue de l'obtention d'absorbants activés et de catalyseurs pour le cracking du pétrole. Elles ne gonflent sensiblement pas si on les compare aux bentonites habituelles qui gonflent fortement, les ions d'échange de bases de ces dernières étant en grande partie des ions alcalins, en particulier des ions sodium.
Des sous-bentonites types pouvant être utilisées pour la mise en pratique de l'invention sont celles extraites à Cheto, Arizona,
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près de Lemon and Avery Mississippi et près de Otay, Californie (Etats-Unis d'Amérique). On donne ci-après des analyses types de ces bentonites ne gonflant pas sur la base de l'absence de ma- tières volatiles (c'est-à-dire après chauffage à environ 930 C sans nouvelle perte de poids) : 59,6 à 69% de SiO2; 19,5 à 26,0% de Al2O3; 3 à 7% de MgO; 1,5 à 3% de CaO; enfin, une quantité de Na2O inférieure à 1,5%. La capacité d'échange de bases de cette bentonite ne gonflant pas est comprise entre 80 et 130 mil- liéquivalents par 100 gr. d'argile exempte de matières volatiles.
La vermiculite utilisée dans la présente invention est un produit dilaté par la chaleur que l'on se procure facilement dans le commerce et qui est utilisé jusqu'à présent comme matière isolante. La vermiculite non dilatée est un minéral analogue au mica et possédant plus ou moins parfaitement le clivage du mioa.
Les lames sont en général souples, flexibles et non élastiques; le brillant est sensiblement celui d'une perle ou du bronze et la couleur varie du blanc au jaune, au brun ou au noir. La ver- miculite est connue sous des noms divers tels que: Jeffersite, vermiculite, culsageeite, kerrite, lennilite, hallite, philadel- phite, vaalite, maconite, dudleyite, pyrosolerite, biotite ayant subi l'action de l'air. Elle se forme généralement à la suite de l'altération de la biotite, de la phlogophite ou d'autres va- riétés de mica.
Les vermiculites ont une composition assez indé- finie, mais l'analyse indique que la constitution chimique peut être définie approximativement par la formule:
EMI5.1
On croit que cette matière est formée de couches com- portant des cellules unitaires ay?nt la composition approchée suivante :
EMI5.2
les feuilles de chaque paire étant séparées par quatre molécules d'eau. Lorsqu'on chauffe le minéral, il se produit un phénomène tout-à-fait remarquable auquel on a appliqué le terme "exfolia-
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tion". Lors de l'exfoliation, la vermiculite se dilate énormé- ment, l'augmentation de volume étant égale au moins à seize fois, ce qui fait que l'on obtient un produit final ayant une densité apparente d'environ 0,18 kg. par décimètre cube ou moins.
La dilatation pendant l'exfoliation se fait pour une grande par- tie dans une seule direction. Les plaques analogues au mica et planes du minéral primitif se séparent fortement au fur et à me- sure que progresse l'exfoliation, tandis que la surface d'un mor- ceau primitif de minéral reste pratiquement inchangée. L'exfo- liation peut être comparée à l'allongement d'un accordéon. C'est de cette caractéristique que provient le nom tiré du latin "ver- miculari", produire des vis.
On a observé que la germination de la graine et l'émer- gence du semis, en particulier avec de mauvaises conditions d'en- semencement, sont améliorées lorsqu'on utilise des quantités crois- santes de vermiculite dilatée par la chaleur en combinaison avec la sous-bentonite brute. Le perfectionnement est notable lorsqu'on utilise un enduit contenant environ 7% en poids de vermiculite dilatée par la chaleur et environ 93% en poids de sous-bentonite.
Ceci correspond à environ 25% en volume,de vermiculite et à en- viron 75% en volume de sous-bentonite. D'autres perfectionnements sont obtenus lorsque la proportion de vermiculite dilatée par la chaleur augmente jusqu'à 30% environ en poids, ce qui correspond à 75% environ en volume de vermiculite. Une autre amélioration est constatée avec des proportions plus élevées de vermiculite dilatée par la chaleur, mais il est préférable de ne pas adopter de telles proportions plus élevées, d'abord pour des considéra- tions économiques et ensuite parce que l'enrobage tend à d.evenir friable et mou.
On préfère, pour la plupart des applications, un revêtement ou enrobage comprenant envirion 7 à 30% en poids de v ermiculite dilatée par la chaleur et de 70 à 93% environ en poids de sous-bentonite, ce qui correspond respectivement en volume à 25-75% de vermiculite et à, 25-75% de sous-bentonite. En général,
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un enrobage contenant environ 15% en poids de vermiculite et environ 85% en poids de sous-bentonite, correspondant à 50 en volume de chacun de ces constituants, donne les meilleurs ré- sultats.
Les pourcentages précités sont établis sur la base de vermiculite exfoliée sensiblement pure. On peut obtenir à peu près les mêmes résultats en utilisant un produit exfolié ayant la pureté habituelle du commerce, tel que, par exemple, un pro- duit souillé d'une quantité pouvant aller jusqu'à 15% en poids de poussière de roches. Un telle vermiculite exfoliée peut avoir une densité allant jusqu'à 0,36 kg par décimètre cube, tandis que le produit exfolié sensiblement pur pèse environ 0,18 kg par décimètre cube.
Lorsqu'on se sert d'une telle vermiculite du commerce, les pourcentages en poids, donnés dans le paragra- phe précédent, pour le cas de la vermiculite sensiblement pure, sont augmentés proportionnellement suivant la quantité d.e pous- sière de roches contenue dans le produit du commerce et le pour- centage en poids de sous-bentonite est diminué de manière corres*- pondante ; toutefois, le pourcentage en volume de vermiculite res- te sensiblement compris entre 25 et 75%.
En plus de la poussière de roches, on peut ajouter au revêtement ou enrobage une ou plusieurs autres matières de dilu- tion, lesdites matières pouvant être ou non inertes à l'égard de la graine, comme c'est le cas par exemple de l'argile d'alluvion, du sable, de la farine de bois ou d'autres matières cellulosi- ques, de la sous-bentonite activée par les acides, des agents fertilisants, etc.. Lorsqu'on utilise un agent fertilisant, il ne faut pas le faire en quantité telle qu'il soit toxique pour la graine ou pour le semis résultant de la germination de la graine. Quand le revêtement contient des diluants, il ne doit pas contenir moins de 50% en poids de sous-bentonite et la vermicu- lite exfoliée doit s'y trouver en quantité comprise dans les li- mites préférées, par exemple entre 7 et 30% en poids.
L'invention est illustrée plus complètement par le
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dessin annexé dont l'analyse fera ressortir des caractéristiques particulières de ladite invention. Mais ce dessin n'est donné qu'à titre d'illustration et il est bien entendu que, dans son aspect le plus large l'ivention n'est pas limitée à la disposi- tion figurée.
Sur ce dessin, le numéro de référence 10 désigne une bassine à enrober,semblable à celles utilisées en confiserie.
La bassine 10 peut tourner autour d'un axe incliné 11. On place dans la bassine à enrober une quantité convenable de graines qui sont d.ésignées sur le dessin par le mumére de référence 12.
Le mélange convenable de vermiculite dilatée par la chaleur et de sous-bentonite brute, désigné sur le dessin par le numéro de référence 13, est ajouté lentement dans' la bassine par la tubu- lure 14. On projette sur les graines et sur le mélange de matière de revêtement ou d'enrobage un jet 15 d'eau finement pulvérisée formé par de l'eau s'écoulant par le tube 16 et par de l'air comprimé s'échappait par le tube 17. On fait tourner de manière continue la bassine à enrober 10 pendant l'addition de mélange de revêtement 13 et pendant la pulvérisation d'eau 15 et on peut continuer la rotation après qu'une quantité suffisante d'eau et de mélange d'argile a été ajoutez-
Le jet d'eau 15 humecte légèrement les graines 12 et le mélange 13.
Pendant la rotation de la bassine à enrober 10, les graines se trouvent enduites ou enrobées par le mélange d'ar- gile humide.Le mélange se trouve appliqué de manière uniforme sur les graines et les boulettes résultantes sont de forme et de dimensions sensiblement uniformes. On peut contrôler l'épais- seur de l'enrobage en réglant la quantité de mélange d'argile qui est débitée-par la tubulure 14. La quantité d'eau doit être limitée à celle qui est nécessaire pour assurer un enrobage con- venable et on peut la déterminer facilement par l'observation et le contrôle.
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Un procédé également convenable pour produire l'en- robage, procédé donnant des résultats meilleurs, en particulier avec les petites graines comme, par exemple, les graines de pé- tunia, consiste à enrober d'abord les graines dans la bassine d'enrobage 10, de la manière décrite ci-dessus, dans une couche relativement mince d.e sous-bentonite en quantité suffisante, de préférence, pour recouvrir toute la surface de la graine, puis à ajouter le mélange désiré en quantité désirée.
Dans une va- riante, bien que ceci ne soit pas préféré, après application du revêtement mince initial de sous-bentonite, on peut appliquer des couches successives de vermiculite exfoliée et de sous-ben- tonite jusqu'à ce que l'on ait atteint la dimension finale dési- rée, les couches de ces matières étant d'un épaisseur telle qu'el- les donnent la composition désirée en poids à l'enrobage à obte- nir finalement par agrégation. Lorsqu'on utilise une matière de dilution, celle-ci peut être mélangée en quantité convenable soit à la vermiculite, soit à la sous-bentonite, soit à des mélanges de ces matières. On enlève les graines de la bassine d'enrobage et on les manipule avec un soin convenable tant que l'enrobage est humide. On sèche l'enrobage à une temnérature inférieure à celle qui produirait la stérilisation des graines.
La desicca- tion de l'enrobage est poussée à un degré suffisant -cour empêcher la possibilité de germination prématurée des graines, mais il ne faut pas les sécher jusqu'au point d'élimination de l'eau de ré- seau ou d.e l'eau de cristallisation emprisonnant des composés du mélange d'enrobage. Il a été constaté qu'il convenait de sé- cher l'enrobage jusqu'à un point où il contient de 5 à 25%en- viron en poids de matières volatiles et, de préférence, jusqu'à 10% environ.
On peut enrober, au moyen de la nouvelle composition, des graines de toutes espèces pour permettre de les manipuler facilement dans un semoir mécanique et pour améliorer leurs carac-
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téristiques de germination lorsqu'elles sont semées dans de mau- vaises conditions. On peut traiter ainsi des graines d'arbre, des graines de coton, des graines de betteraves à sucre, etc...
L'invention est particulièrement utile dans le cas des graines de légumes tels que : laitue, tomates, oignons, carottes, choux, brocollis, choux-fleurs, choux de Bruxelles, céléri, épinards, etc.. On peut traiter de la même façon des graines de fleurs tel- les que les graines de pétunia, mufliers, pavots, pensées, del- phinums, zinnias, oeillets des fleuristes, etc...
Il est désirable de contrôler la dimension des arti- cules des composants du nouvel enrobage. On utilise de préférence une sous-bentonite naturelle donnant approximativement un passage de 100% à travers un tamis de 40 mailles et de 10% environ à tra- vers un tamis de 325 mailles, ainsi qu'une vermiculite dilatée par la chaleur donnant les pourcentages suivants de passage à tra- vers les tamis de dimensions correspondantes : 100% à travers le tamis de 16 mailles; 70% à travers le tamis de 60 mailles; 45% à travers le tamis de 100 mailles ; 25% à travers le tamis de 200 mailles et 15% à travers le tamis de 270 mailles. Quand on ajoute une matière de dilution au revêtement, la dimension des particu- les de cette matière est de préférence la dimension préférée adop- tée pour la sous-bentonite.
Les particules de dimensions supérieu- res et inférieures à celles comprises entre ces limites préférées peuvent être utilisées aussi pour la sous-bentonite naturelle, pour la vermiculite exfoliée et pour la matière de dilution.
Dans tous les cas, dans la mise en oeuvre de la présen- te invention, la graine se trouve transformée, grâce au nouvel enrobage, en une boulette dans laquelle est noyée une graine et qui possède des caractéristiques tout à fait différentes de celles de la graine . Le fort enrobage protecteur améliore les caracté- ristiques de germination de la graine, en particulier dans des conditions difficiles pendant et après l'ensemencement et, de plus, en raison des dimensions de la boulette, celle-ci est facile à
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manipuler dans un semoir mécanique ou dans un appareil à se- mer de précision; en outre, les jardiniers, notamment dans le cas de petites graines, peuvent manipuler celles-ci individuel- lement pour assurer l'ensemencement à l'espacement convenable.
En général, on applique à une graine une quantité suffisante de revêtement pour augmenter son poids de 4 à 500 fois. On voit facilement que, quelles que soient les dimensions et la forme de la graine, on peut former une boulette sensiblement ronde par addition d'une quantité suffisante de matière d'enrobage et que, lorsque les graines sont enrobées de la manière exposée ici, on obtient des graines de dimensions uniformes.
REVENDICATIONS
1 . Produit industriel constitué par une boulette dans laquelle est noyée une graine, ladite boulette comprenant de la sous-bentonite naturelle et de la vermiculite exfoliée.