FR3097098A1

FR3097098A1 - Method of reviving a stressed or dead soil

Info

Publication number: FR3097098A1
Application number: FR1906364A
Authority: FR
Inventors: Céline BASSET
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2039-06-14
Also published as: FR3097098B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour revivifier un sol comprenant des étapes de culture aquaponique et la mise en culture d’un surnageant issu de cette culture, ainsi qu’un système permettant la mise en œuvre de ce procédé. L’invention concerne également une composition revitalisante pour un sol comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes telle qu’obtenue par le procédé selon l’invention, et son utilisation pour revivifier un sol.The present invention relates to a method for revitalizing a soil comprising aquaponics cultivation steps and the cultivation of a supernatant derived from this culture, as well as a system for carrying out this method. The invention also relates to a conditioning composition for a soil comprising autotrophic and heterotrophic bacteria as obtained by the process according to the invention, and its use for revitalizing a soil.

Description

Procédé de revivification d’un sol stressé ou mortProcess for revitalizing stressed or dead soil

La présente invention concerne un procédé pour revivifier un sol comprenant des étapes de culture aquaponique et la mise en culture d’un surnageant issu de cette culture, ainsi qu’un système permettant la mise en œuvre de ce procédé. L’invention concerne également une composition revitalisante pour un sol comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes telle qu’obtenue par le procédé selon l’invention, et son utilisation pour revivifier un sol.The present invention relates to a method for revivifying a soil comprising aquaponic culture steps and the culturing of a supernatant resulting from this culture, as well as a system allowing the implementation of this method. The invention also relates to a revitalizing composition for soil comprising autotrophic and heterotrophic bacteria as obtained by the method according to the invention, and its use for revitalizing soil.

L’invention a attrait au domaine de la revivification des sols stressés ou morts.The invention relates to the field of the revitalization of stressed or dead soils.

Les sols stressés ou morts résultent de perturbations de différents facteurs. On distingue 3 types de facteurs de stress pour les sols : physique, chimique et biologique.Stressed or dead soils result from disturbances of different factors. There are 3 types of soil stressors: physical, chemical and biological.

Le stress physique comprend différents éléments tels que les températures extrêmes, classiquement inférieures à 3°C et supérieures à 30°C. Il comprend également le potentiel matriciel, dont une valeur de 0 kPa indique un sol saturé dans lequel les plantes vont souffrir. Une valeur optimale pour la croissance des plantes est en générale supérieure à 30 à 40 kPa pour les sols à texture grossière (sables), et à 50 à 60 kPa pour les sols à texture moyenne et à sols à texture épaisse. A contrario, une valeur supérieure à 70 kPa indique que le sol est suffisamment sec pour réduire leur croissance. Le stress physique comprend également le potentiel osmotique, ou stress salin, mesurable de 0 à -15 bar, une valeur à 0 indiquant un sol sain. Les sols stressés montrent une faible capacité d'autorégulation osmotique et la rhizosphère a une faible capacité d'absorption. En général, les sols stressés en lien avec le potentiel osmotique entraînent une mauvaise croissance des plantes, et une faible activité microbienne. Enfin, ce stress comprend également la pression exercée sur le sol, par exemple par du matériel agricole, entraînant sa compaction qui est exacerbée quand combinée à un mauvais travail de l’eau. Ainsi la valeur critique dépassée de 2 MPa caractérise une pénétration et une croissance des racines limitées. Cette profondeur du compactage varie de 10 à 60 cm et endommage l'activité microbienne et la capacité de conservation de l'eau du sol.Physical stress includes different elements such as extreme temperatures, typically below 3°C and above 30°C. It also includes the matrix potential, of which a value of 0 kPa indicates saturated soil in which plants will suffer. An optimum value for plant growth is generally greater than 30-40 kPa for coarse-textured soils (sands), and 50-60 kPa for medium-textured soils and thick-textured soils. Conversely, a value above 70 kPa indicates that the soil is dry enough to reduce their growth. Physical stress also includes osmotic potential, or salt stress, measurable from 0 to -15 bar, a value of 0 indicating healthy soil. Stressed soils show a low capacity for osmotic self-regulation and the rhizosphere has a low absorptive capacity. In general, stressed soils related to osmotic potential result in poor plant growth and low microbial activity. Finally, this stress also includes the pressure exerted on the soil, for example by agricultural equipment, leading to its compaction which is exacerbated when combined with poor water work. Thus, the exceeded critical value of 2 MPa characterizes limited root penetration and growth. This depth of compaction varies from 10 to 60 cm and damages the microbial activity and the water storage capacity of the soil.

Le stress chimique correspond notamment au pH, les sols acides ayant un pH inférieur à 6 entraînant la diminution des bactéries nitrifiantes et dénitrifiantes et la cession de leur activité. Ce stress correspond également à la pénurie ou l’excès de nutriments inorganiques ou organiques, à l’anoxie, ou encore à une concentration trop importante de phosphore entraînant une diminution de dioxygène. La capacité d’échange cationique est également un facteur de stress chimique, celle-ci étant optimale lorsque qu’elle est supérieure à 100 mEq par unité de pH, une valeur inférieure pouvant entrainer, en lien avec une diminution du pH liée à des conditions anoxiques, un passage transmembranaire déséquilibrée et des bactéries non fonctionnelles. Enfin, ce type de stress comprend également la salinité, et la présence dans le sol de biocides tels que des métaux lourds, des polluants radioactifs, des pesticides, des herbicides, ou des hydrocarbures.Chemical stress corresponds in particular to pH, with acidic soils having a pH below 6 causing the reduction of nitrifying and denitrifying bacteria and the cessation of their activity. This stress also corresponds to the shortage or excess of inorganic or organic nutrients, to anoxia, or even to an excessive concentration of phosphorus leading to a decrease in oxygen. The cation exchange capacity is also a factor of chemical stress, this being optimal when it is greater than 100 mEq per pH unit, a lower value being able to cause, in connection with a reduction in the pH linked to conditions anoxic, unbalanced transmembrane passage and non-functional bacteria. Finally, this type of stress also includes salinity, and the presence in the soil of biocides such as heavy metals, radioactive pollutants, pesticides, herbicides, or hydrocarbons.

Le stress biologique quant à lui dépend de la zone géographique, du climat, de la culture, de la profondeur du sol, de l'histoire du sol, et est davantage un indicateur spécifique pour un domaine spécifique que les critères précédents qui sont des indicateurs généraux.Biological stress, on the other hand, depends on the geographical area, the climate, the crop, the depth of the soil, the history of the soil, and is more of a specific indicator for a specific area than the previous criteria which are indicators generals.

Aujourd’hui, les solutions pour diminuer le stress ou revivifier un sol sont multiples et reposent sur des modes de réalisation diverses.Today, the solutions to reduce stress or revitalize soil are multiple and based on various embodiments.

Les premières solutions pour répondre au problème d’appauvrissement des sols sont les engrais. Certains préconisent l’utilisation des engrais et fertilisants en épandage directe sur le sol. La formulation et la composition chimique de ces derniers tournent toujours autour de trois minéraux principaux : azote (N), phosphore (P) et potassium (K), avec plus ou moins d’autres traces minérales (zinc, fer). Le ratio NPK représente la base alimentaire de chaque plante et varie selon l’espèce cultivée.The first solutions to address the problem of soil depletion are fertilizers. Some advocate the use of manures and fertilizers by spreading directly on the ground. The formulation and chemical composition of the latter always revolve around three main minerals: nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K), with more or less other trace minerals (zinc, iron). The NPK ratio represents the food base of each plant and varies according to the cultivated species.

Les engrais nitratés agissent en deux temps. Ils ont pour but de venir apporter aux cultures un terreau riche de nitrates (NO3) pour une absorption immédiate par le système racinaire des plantes, puis ils apportent un terreau riche d’ammoniac (NH3) et d’ammonium (NH4) afin d’assurer une distribution stable et étendue dans le temps de nitrate entre deux épandages. Par conséquent ces engrais comptent alors sur la présence des bactéries de nitrifications dans le sol pour dégrader à terme NH3 et NH4 en NO3 et comptent aussi sur la relation symbiotique mycorhize/racine. Rappelons que le système racinaire des plantes peut uniquement absorber l’azote et autres éléments sous forme dégradée ionique, (NO3 pour l’azote), et que le pH ainsi que la relation symbiotique mycorhizienne sont de la plus grande utilité dans l’absorption racinaire des minéraux. Par conséquent l’épandage des engrais nitratés et phosphorés sur les terres agricoles constitue une réserve alimentaire pour les plantes afin de s’y développer. Les engrais sembleraient résoudre les problèmes de carences du sol si ce dernier a conservé un biotope intact.Nitrate fertilizers act in two stages. Their purpose is to provide crops with soil rich in nitrates (NO3) for immediate absorption by the root system of plants, then they provide soil rich in ammonia (NH3) and ammonium (NH4) in order to ensure a stable and extended nitrate distribution over time between two spreadings. Consequently, these fertilizers then rely on the presence of nitrification bacteria in the soil to eventually degrade NH3 and NH4 into NO3 and also rely on the mycorrhiza/root symbiotic relationship. Remember that the root system of plants can only absorb nitrogen and other elements in degraded ionic form (NO3 for nitrogen), and that the pH and the mycorrhizal symbiotic relationship are of the greatest utility in root absorption. minerals. Consequently, the spreading of nitrate and phosphorus fertilizers on agricultural land constitutes a food reserve for plants to develop there. Fertilizers would seem to solve the problems of soil deficiencies if the latter has preserved an intact biotope.

Les études sur l’utilisation des engrais de ces dernières années ont cependant révélé que ces derniers perdaient de leurs fonctionnalités et que les cultures étaient carencées, faibles et souvent malades malgré l’application d’engrais. En effet, plusieurs facteurs sont responsables de la fuite des engrais vers les cours d’eau et nappes phréatiques. L’absence de biotope dans les sols agricoles et l’anaérobie ne permettent plus la dégradation de NH3 et NH4 en NO3. La compaction des sols ne permet plus une rétention des engrais ni des eaux pluvieuses. Ces facteurs expliquent en partie la pollution des nappes phréatiques et cours d’eau.Fertilizer use studies in recent years, however, have found that fertilizers are losing functionality and crops are deficient, weak and often diseased despite fertilizer application. Indeed, several factors are responsible for the leakage of fertilizers into waterways and groundwater. The absence of biotope in agricultural soils and the anaerobic no longer allow the degradation of NH3 and NH4 into NO3. Soil compaction no longer allows retention of fertilizers or rainwater. These factors partly explain the pollution of groundwater and waterways.

Pour les agriculteurs l’achat et l’application des engrais nitratés-phosphorés représentent un investissement réel annuel et un coût temporel important dans le calendrier des cultures. Ces investissements onéreux sont dès lors à perte et font partis du goulot d’étranglement financier.For farmers, the purchase and application of nitrate-phosphorus fertilizers represent a real annual investment and a significant time cost in the crop calendar. These expensive investments are therefore at a loss and are part of the financial bottleneck.

En France l’agriculture raisonnée est un système de production agricole permettant d’optimiser les rendements et résultats économiques tout en diminuant les quantités d’intrants chimiques (herbicides, pesticides et engrais). Inscrit dans une démarche de protection de l’environnement, de la santé et du bien-être animal, le terme « raisonnée » concerne la quantité et types d’intrants utilisés. La monoculture intensive et les OGM sont autorisés en agriculture raisonnée et la norme de quantité d’intrants utilisés maximale nationale n’est toujours pas établie (environ 1 litre pour 100m²).In France, sustainable agriculture is an agricultural production system that optimizes yields and economic results while reducing the quantities of chemical inputs (herbicides, pesticides and fertilizers). As part of an approach to protect the environment, animal health and well-being, the term "rational" concerns the quantity and types of inputs used. Intensive monoculture and GMOs are authorized in reasoned agriculture and the standard for the maximum national quantity of inputs used has still not been established (approximately 1 liter per 100m ² ).

Selon certains sceptiques de cette méthode, l'agriculture raisonnée ne remet pas suffisamment en cause les méthodes de l'agriculture intensive. L'universitaire Isabelle Doussan notamment estime que le référentiel de l’agriculture raisonnée ne se distingue pas réellement des règles déjà établies pour la protection de l’environnement.According to some skeptics of this method, sustainable agriculture does not sufficiently challenge the methods of intensive agriculture. The academic Isabelle Doussan in particular believes that the frame of reference of reasoned agriculture does not really differ from the rules already established for the protection of the environment.

Cette pratique se rapproche de l’agriculture intégrée, qui promeut des pratiques agricoles menant à des aliments de qualité en utilisant des moyens naturels et des mécanismes régulateurs proches de ceux qui existent dans la nature, pour remplacer les apports (intrants) polluants et coûteux, et pour assurer une agriculture visant le développement durable. Le problème est que ce mode d’agriculture est synonyme de baisse de productivité et que son prix de revient est inévitablement élevé. Deux raisons qui pèsent lourd dans la balance pour ses développements futurs et la cantonnent au rang d'une agriculture alternative.This practice is close to integrated agriculture, which promotes agricultural practices leading to quality food by using natural means and regulatory mechanisms close to those that exist in nature, to replace polluting and costly inputs (inputs), and to ensure agriculture aimed at sustainable development. The problem is that this mode of agriculture is synonymous with a drop in productivity and that its cost price is inevitably high. Two reasons that weigh heavily in the balance for its future development and confine it to the rank of alternative agriculture.

L’agriculture biologique est également l’une des solutions employées. En 2015, l’agriculture biologique occupait 6,2% de la superficie agricole utilisée de l’Union Européenne. Selon le règlement (CE) N°834/2007 du Conseil de l’Union Européenne, « la production biologique est un système global de gestion agricole et de production alimentaire qui allie les meilleurs pratiques environnementales, un haut degré de biodiversité, la préservation des ressources naturelles, l’application de normes élevées en matière de bien-être animal et une méthode de production respectant la préférence de certains consommateurs à l’égard des produits obtenus grâce à des substances et procédés naturels. »Organic farming is also one of the solutions used. In 2015, organic farming occupied 6.2% of the utilized agricultural area of the European Union. According to Regulation (EC) No. 834/2007 of the Council of the European Union, "Organic production is a global system of agricultural management and food production which combines the best environmental practices, a high degree of biodiversity, the preservation of natural resources, the application of high animal welfare standards and a production method that respects the preference of certain consumers for products obtained through natural substances and processes. »

La reconversion progressive des agriculteurs à la culture biologique semble inévitable et se développe à grande vitesse. Les méthodes de culture biologiques durables représentent l’ensemble des méthodes naturelles existantes pour fertiliser les sols, relancer l’activité et la richesse biotopique. La culture dite « sur sol vivant » de Jean Martin Fortier au Québec, illustre très bien l’objectif principale de l’agriculture biologique.The gradual conversion of farmers to organic farming seems inevitable and is developing at high speed. Sustainable organic cultivation methods represent all the existing natural methods for fertilizing the soil, reviving activity and biotopic richness. The so-called "living soil" culture of Jean Martin Fortier in Quebec illustrates very well the main objective of organic farming.

Les méthodes et la mise en œuvre des systèmes de culture biologiques actuels sont diverses. On retrouve notamment :

L’utilisation de certains produits phytosanitaires autorisé en agriculture biologique (cuivre, souffre, pyréthrine…)
Le couvert végétal azoté (N) et engrais vert : Il agit tout d’abord comme une crème de protection solaire pour le sol et permet de préserver et d’encourager l’activité du biotope. Étant encore vivant, il favorise les échanges atmosphériques (N) dans le sol et améliore le rapport C/N nécessaire à son bon fonctionnement. Par ailleurs, les racines des engrais verts permettent de multiplier les zones aérobies et viennent favoriser le développement biotopique sur les années. Par la suite, ces adventices ne rentrent plus en compétitions racinaires dès lors qu’on les bâche pour les étouffer (désherbage) et qu’on les redistribue de manière homogène comme un paillis (C).
La culture des Légumineuses : La culture de plantes dicotylédones (Fabaceae et Leguminosae) sont réputées pour fixer l’azote dans le sol et elles permettent par conséquent d’améliorer le rapport C/N du sol après une culture de céréale ou autre.
La culture en rotation : C’est une culture échelonnée au fil des années sur une même parcelle qui favorise le cycle nutritif du sol. Elle consiste à gérer la fertilité des sols et évite les méfaits d’appauvrissement et de carences. Cette technique repose sur la connaissance du rapport du taux d’absorption NPK de chaque espèce de plante. (exemple des 3 espèces en deux ans, les légumineuse pour N, le , sarrasin pour le phosphore (P)).
Les paillis et couvert de carbone (C) : les divers types de paillis (Brf, coco waste, paille de riz..) permettent aussi de protéger le sol des effets néfastes des rayons du soleil, restituent au sol des nutriments prélevés, protègent des intempéries (gel, sècheresse), limite l’évaporation de l’eau et ils sont une source de humus.
Bâcher les adventices, abandonner le désherbage et déstocker le sol de ses réserves de graines naturelles.
La culture sans labour, au profit des cultures en lasagne et culture en butte pour le maraichage.
La culture sans labour pour la céréale : elle consiste à limiter un maximum le labour, voir à l’annuler totalement. Cela permet de limiter la formation des semelles de laboure, la compaction de sols et la perte du biotope (majoritairement photophobique) et biomasse.
L’association des cultures : La combinaison de plusieurs espèces végétales sur la même parcelle limite la propagation des maladies, la prolifération des insectes ravageurs. La polyculture agit comme un pesticide naturel pour certaines associations de plantes et son principal avantage est de relancer l’équilibre écosystémique en amenant un large éventail d’insectes bénéfiques, des microorganismes du sol et une reminéralisation naturelle des sols au bout de plusieurs années (5 à 7) …. Elle permet aussi la protection des espèces en voie de disparition et une meilleure fixation de l’azote en fonction du type d’association. La méthode des cultures associée repose sur la connaissance des plantes cultivées et leurs fonctions, comme la technique des Trois Sœurs (Amériendienne) comprenant la culture de maïs, d’haricot et d’aubergine.
L’agroforesterie : Cette méthode consiste à associer les arbres, les animaux aux cultures agricoles, soit en bordure de champs, soit à des endroits stratégiques en pleins champs. Dans cette technique sont inclus les systèmes agrico-sylvicole, sylvo-pastoraux, les pré-vergers. Les conséquences sont multiples : amélioration de la production des parcelles en optimisant les ressources naturelles (INRA, étude longitudinale avec des systèmes blé-noyer à Restinclières dans l’Hérault 2002), diversifier la production, restauration du biotope et fertilité des sols, garantir les ressources hydriques et leurs qualités, restauration des écosystèmes et biodiversité,
La lutte Biologique : c’est l’utilisation d’insectes entomophages pour protéger ses cultures. Il s’agit de trouver le prédateur de l’insecte ravageur. Cependant il faut une compréhension entière de l’écosystème et éviter d’implanter des espèces nouvelles afin d’éviter l’effet inverse.
Les purins : Ils sont à la fois des fertilisants naturels, des insecticides naturels ayant des propriétés et des effets sur les ravageurs.
Les composts et fumiers : Ils permettent de restituer les nutriments prélevés du sol, ils favorisent le développement du humus, des semis, ils apportent une source en carbone (C).
Les intrants naturels : Bicarbonate de potassium (fongicide naturel), l’hydroxyde de calcium (alcanisant), thé de compost.

The methods and implementation of current organic farming systems are diverse. We find in particular:

The use of certain phytosanitary products authorized in organic farming (copper, sulphur, pyrethrin, etc.)
Nitrogenous plant cover (N) and green manure: First of all, it acts as a sun protection cream for the soil and helps preserve and encourage the activity of the biotope. Being still alive, it promotes atmospheric exchanges (N) in the soil and improves the C/N ratio necessary for its proper functioning. In addition, the roots of green manures make it possible to multiply the aerobic zones and promote biotopic development over the years. Subsequently, these weeds no longer enter into root competition when they are covered to smother them (weeding) and redistributed evenly like mulch (C).
The cultivation of legumes: The cultivation of dicotyledonous plants (Fabaceae and Leguminosae) are reputed to fix nitrogen in the soil and they therefore make it possible to improve the C/N ratio of the soil after a cereal or other crop.
Crop rotation: This is a crop staggered over the years on the same plot which promotes the nutrient cycle of the soil. It consists of managing soil fertility and avoiding the harmful effects of impoverishment and deficiencies. This technique is based on knowing the ratio of the NPK absorption rate of each plant species. (example of the 3 species in two years, legumes for N, buckwheat for phosphorus (P)).
Mulches and carbon cover (C): the various types of mulch (Brf, coconut waste, rice straw, etc.) also help protect the soil from the harmful effects of the sun's rays, restore the nutrients taken from the soil to the soil, protect against bad weather (frost, drought), limits the evaporation of water and they are a source of humus.
Cover weeds, abandon weeding and destock the soil of its natural seed reserves.
No-till cultivation, in favor of lasagna cultivation and mound cultivation for market gardening.
Cultivation without plowing for cereals: it consists of limiting plowing as much as possible, or even canceling it completely. This makes it possible to limit the formation of plow soles, soil compaction and the loss of the biotope (mainly photophobic) and biomass.
The association of crops: The combination of several plant species on the same plot limits the spread of diseases, the proliferation of insect pests. Polyculture acts as a natural pesticide for certain plant associations and its main advantage is to revive the ecosystem balance by bringing a wide range of beneficial insects, soil microorganisms and a natural remineralization of the soil after several years (5 to 7) …. It also allows the protection of endangered species and better nitrogen fixation depending on the type of association. The associated cultivation method is based on the knowledge of cultivated plants and their functions, such as the Three Sisters technique (American) including the cultivation of corn, beans and eggplant.
Agroforestry: This method consists of associating trees and animals with agricultural crops, either at the edge of fields or at strategic locations in open fields. This technique includes agricultural-silvicultural, silvo-pastoral and pre-orchard systems. The consequences are multiple: improvement of plot production by optimizing natural resources (INRA, longitudinal study with wheat-walnut systems at Restinclières in Hérault 2002), diversifying production, restoring the biotope and soil fertility, guaranteeing water resources and their qualities, restoration of ecosystems and biodiversity,
Biological control: it is the use of entomophagous insects to protect crops. The aim is to find the predator of the insect pest. However, it is necessary to fully understand the ecosystem and avoid introducing new species in order to avoid the opposite effect.
Manure: They are both natural fertilizers and natural insecticides with properties and effects on pests.
Composts and manures: They make it possible to restore the nutrients taken from the soil, they promote the development of humus, seedlings, they provide a source of carbon (C).
Natural inputs: Potassium bicarbonate (natural fungicide), calcium hydroxide (alkanizer), compost tea.

Cependant, dans la réalité empirique des pratiques de la réalité quotidienne, les agriculteurs en transitions à la culture biologiques (céréaliers, fruitiers, maraichers) rapportent les difficultés du terrain de ces méthodes : faible rendement, coût, maladies.However, in the empirical reality of everyday practices, farmers in transition to organic farming (cereals, fruit growers, market gardeners) report the difficulties of these methods in the field: low yield, cost, diseases.

En effet, par rapport à son homologue traditionnel, l’agriculture biologique est caractérisée par un rendement inférieur ou égal pour plus de travail (en général de 19 % à 60 % de moins que l’agriculture conventionnelle). La non-utilisation des engrais, herbicides et pesticides entrainent des inconvénients délétères pour l’agriculteur et le consommateur : augmentation de la surface à cultiver pour produire la même quantité, augmentation du prix de vente, augmentation de la charge de travail, manque de fonds financiers, subventions tardives.Indeed, compared to its traditional counterpart, organic agriculture is characterized by a lower or equal return for more work (generally from 19% to 60% less than conventional agriculture). The non-use of fertilizers, herbicides and pesticides leads to deleterious disadvantages for the farmer and the consumer: increase in the area to be cultivated to produce the same quantity, increase in the selling price, increase in the workload, lack of funds financial, late subsidies.

Le coût financier et le coût de temps de travail des modifications des installations représentent des investissements importants et découragent beaucoup d’agriculteurs. Par exemple, l’arrêt du labour et la mise en pratique des autres méthodes de la culture biologique durable pour aérer et décompacter des sols ou encore la polyculture, la dématérialisation de l’agriculture représentent une charge de travail supplémentaire pour les agriculteurs. Par exemple, un céréalier qui passe en culture biologique avec ses 120 hectares souhaite appliquer les techniques de rotations des cultures, de couvert végétal et de polyculture. Cela représente un réel défi en termes de temps, d’investissement personnel, matériel et psychologique - surtout s’il est seul à exploiter son domaine et comptait sur ses machines. L’agriculteur devra donc s’occuper de parcelles de un hectare maximum à la fois (une personne = un hectare max) et devra fournir une quantité de travail 4 à 5 fois supérieure à la quantité de travail effectuée en culture traditionnelle. De plus, son rendement restera inférieur aux rendements de l’agriculture conventionnelle pendant les sept à dix prochaines années du fait du temps requis pour restaurer la structure, l’équilibre du sol et relancer son activité biotopique et microbiologique.The financial cost and the cost of working time of the modifications of the installations represent important investments and discourage many farmers. For example, stopping plowing and putting into practice other methods of sustainable organic farming to aerate and loosen the soil or polyculture, the dematerialization of agriculture represent an additional workload for farmers. For example, a cereal grower who is switching to organic farming with his 120 hectares wants to apply crop rotation, plant cover and polyculture techniques. This represents a real challenge in terms of time, personal, material and psychological investment - especially if he is alone in exploiting his domain and relies on his machines. The farmer will therefore have to take care of plots of a maximum of one hectare at a time (one person = one hectare max) and will have to provide a quantity of work 4 to 5 times greater than the quantity of work carried out in traditional cultivation. Moreover, its yield will remain lower than the yields of conventional agriculture for the next seven to ten years due to the time required to restore the structure, the balance of the soil and to revive its biotopic and microbiological activity.

Le coût et la durée d’obtention de la certification AB sont environ de 3 ans. Aucun indice pédologique ou microbien peut affirmer que nécessairement au bout de trois années les sols ont été revivifiés.The cost and duration of obtaining AB certification are approximately 3 years. No pedological or microbial index can affirm that necessarily after three years the soils have been revitalized.

Il y a donc un décalage entre le théorique et la réalité empirique qui dissuade les agriculteurs au passage de la culture biologique. La baisse des rendements s’explique du fait que tout système de transition traverse un passage dit « à vide ». Tout arrêt des intrants chimiques engendre un effondrement des rendements. L’augmentation des « mauvaises herbes ou adventices » augmentent nécessairement la compétition racinaire dans le sol et vient dès lors engendrer des problèmes de disponibilités des minéraux à absorber. La mise en place d’autres pratiques d’agricultures nécessite un temps d’adaptation. La récolte de polyculture ne peut s’effectuer avec des machines.There is therefore a gap between the theoretical and the empirical reality which deters farmers from switching to organic farming. The drop in yields is explained by the fact that any transition system goes through a so-called “empty” passage. Any cessation of chemical inputs leads to a collapse in yields. The increase in “weeds or weeds” necessarily increases root competition in the soil and therefore leads to problems with the availability of minerals to be absorbed. The implementation of other agricultural practices requires time to adapt. Polyculture harvesting cannot be done with machines.

De plus, toutes les méthodes énoncées précédemment ne peuvent être disponibles dans certains pays.In addition, all the methods listed above may not be available in some countries.

Ainsi, il existe un besoin d’une méthode et d’un système permettant de faire revivre des sols stressés ou morts, en limitant les inconvénients énoncés précédemment.Thus, there is a need for a method and a system making it possible to revive stressed or dead soils, while limiting the disadvantages stated above.

La Demanderesse a pour ce faire développé un procédé et un système non dangereux pour la santé humaine et animale permettant de manière rapide, écologique, sans ajout d’engrais chimique, et sans effets secondaires notamment pour les nappes phréatiques, de revivifier un sol.To do this, the Applicant has developed a process and a system that is not dangerous for human and animal health, allowing soil to be revitalized quickly, ecologically, without adding chemical fertilizers, and without side effects, in particular for groundwater.

Selon un premier aspect, l’invention consiste en un procédé pour revivifier un sol, comprenant les étapes de :

Élevage de poissons (4) ou de crustacés dans de l’eau en bassin (1) ;
Obtention après l’étape A. d’une eau dans le bassin (1) comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes ;
Filtration solide de l’eau de manière à séparer un culot (12) d’un surnageant comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes ;
Récupération du surnageant obtenu à l’étape C. ;
Irrigation de plantes (24) en culture hydroponique (23), avec le surnageant récupéré à l’étape D. ;
Culture hydroponique (23) des plantes (24) irriguées à l’étape E. ;
Récupération de l’eau de culture après l’étape F. ;

According to a first aspect, the invention consists of a method for revivifying a soil, comprising the steps of:

Raising fish (4) or shellfish in pond water (1);
Obtaining after step A. of water in the basin (1) comprising autotrophic and heterotrophic bacteria;
Solid filtration of water so as to separate a pellet (12) from a supernatant comprising autotrophic and heterotrophic bacteria;
Recovery of the supernatant obtained in step C.;
Irrigation of plants (24) in hydroponic culture (23), with the supernatant recovered in step D.;
Hydroponic cultivation (23) of the plants (24) irrigated in step E.;
Recovery of culture water after step F.;

Lesdites étapes A. à G. étant répétées en continu, et au moment où l’on souhaite revivifier un sol, les étapes A. à D. sont effectuées puis suivies des étapes :
H. Mise en culture du surnageant récupéré à l’étape D. dans un bassin de culture (17,25) contenant des matières poreuses (20), ledit bassin (17,25) étant placé partiellement ou totalement à l’obscurité et dans lequel est ajouté du dioxygène ;
I. Récupération du surnageant cultivé à l’étape H. ;
J. Implantation dans le sol à revivifier du surnageant cultivé récupéré à l’étape I.Said steps A. to G. being repeated continuously, and when it is desired to revitalize a soil, steps A. to D. are carried out then followed by the steps:
H. Cultivation of the supernatant recovered in step D. in a culture basin (17.25) containing porous materials (20), said basin (17.25) being placed partially or totally in the dark and in which is added oxygen;
I. Recovery of cultured supernatant in step H.;
J. Implantation in the soil to be revivified of the cultured supernatant recovered in step I.

Par « revivifier un sol » est entendu selon l’invention l’amélioration de la condition d’un sol stressé ou mort, lui permettant de faire pousser des plantes en bonne santé à nouveaux.By "reviving a soil" is understood according to the invention the improvement of the condition of a stressed or dead soil, allowing it to grow healthy plants again.

Afin de quantifier cette condition, la méthode traditionnelle consiste à étudier la richesse microbienne, en Unité formant colonies (UFC) /g de poids sec du sol des bactéries aérobies / anaérobies nitrifiantes, couplée à l’observation du profil du sol grâce à une série de mesure et de comportement.In order to quantify this condition, the traditional method consists in studying the microbial richness, in Colony-forming Unit (CFU)/g dry weight of the soil, of nitrifying aerobic/anaerobic bacteria, coupled with the observation of the soil profile thanks to a series measurement and behavior.

Bien que les UFC moyennes pour les bactéries aérobies / anaérobies nitrifiantes varient selon l'emplacement et le climat, des valeurs moyennes peuvent être définies et sont comprises entre 5 et 12 x (10)⁶UFC/g de sol pour les bactéries aérobies autotrophes nitrifiantes dans un sol sain, et entre 0,5 et 10 x (10)⁶UFC/g de sol pour les bactéries dénitrifiantes hétérotrophes dans un sol sain.Although average CFUs for aerobic/anaerobic nitrifying bacteria vary with location and climate, average values can be defined and range from 5 to 12 x (10) ⁶ CFU/g soil for aerobic autotrophic nitrifying bacteria in healthy soil, and between 0.5 and 10 x (10) ⁶ CFU/g soil for heterotrophic denitrifying bacteria in healthy soil.

En comparaison, pour des sols soumis à des contraintes physiques, chimiques ou biologiques les UFC moyennes pour les bactéries aérobies / anaérobies nitrifiantes varient selon l'emplacement et le climat, mais les valeurs moyennes pour un échantillon en plaque de sol stressé avec travail du sol, épandage et monoculture sont entre 0,25 et 1,50 x (10)⁴UFC/g de sol.In comparison, for soils under physical, chemical, or biological stress the average CFUs for aerobic/anaerobic nitrifying bacteria vary with location and climate, but the average values for a soil patch sample stressed with tillage , spreading and monoculture are between 0.25 and 1.50 x (10) ⁴ CFU/g of soil.

L’observation du profil du sol permet également de caractériser l’évolution d’un sol mort ou stressé vers un sol revivifié en utilisant les caractéristiques observables à l’œil nu.The observation of the soil profile also makes it possible to characterize the evolution of a dead or stressed soil towards a revitalized soil by using the characteristics observable with the naked eye.

Les caractéristiques visuelles et observables d’un sol stressé ou mort sont :

Couleur claire, et sol craquelé
Manque d’humus et de couvert végétal
Perte de perméabilité,
Perte sèche de sol (hauteur en cm)
Compaction superficielle et en profondeur des sols labourés
Semelle de labour parfois allant jusqu’à 60cm de profondeur
Affaissement
Érosion, engorgement qui peut créer des inondations
Rareté des réserves d’eau douces
Assèchement des nappes phréatiques
Zone hydromorphes en sol non argileux (microfaune et micro-flore asphixiées par l’eau, anaerobie, tâche rouge, bleu, noir dans le sol)
Sol Incultivable et infertile

The visual and observable characteristics of stressed or dead soil are:

Light color, and cracked ground
Lack of humus and plant cover
Loss of permeability,
Dry soil loss (height in cm)
Surface and deep compaction of plowed soils
Plowing sole sometimes going up to 60cm deep
sag
Erosion, waterlogging that can create flooding
Scarcity of fresh water reserves
Groundwater drying up
Hydromorphic zone in non-clay soil (microfauna and microflora suffocated by water, anaerobic, red, blue, black stain in the soil)
Uncultivable and infertile soil

L’amélioration ou la disparition de ces caractéristiques démontre un sol revivifié. Ce sol revivifié permettra la culture efficace de plantes.The improvement or disappearance of these characteristics demonstrates a revitalized soil. This revitalized soil will allow the efficient cultivation of plants.

De manière préférée selon l’invention, lesdites étapes A. à G. sont répétées en continu pendant entre 5 jours et 10 semaines, de préférence entre 10 jours et 6 semaines, avant la l’étape H.Preferably according to the invention, said steps A. to G. are repeated continuously for between 5 days and 10 weeks, preferably between 10 days and 6 weeks, before step H.

Cette répétition des étapes A. à G. est réalisée afin d’obtenir une augmentation de la concentration en bactéries.This repetition of steps A. to G. is carried out in order to obtain an increase in the concentration of bacteria.

Par système d’aquaponie est entendu un système de culture hors-sol, en eau en circuit fermé permettant d’économiser environ 90% d’eau par rapport aux cultures conventionnelles, intégrant la symbiose de 3 écosystèmes : la pisciculture, la culture de bactéries et de plantes. Les déjections des poissons, riches en azote (ammonium et urée) en phosphore et en potassium, sont la source de nutriments pour les plantes, l'aliment apporté aux poissons permettant en outre d'enrichir le milieu sous forme d'engrais. Les bactéries autotrophes transforment les matières organiques comme l’ammoniaque/ammonium et l'urée en nitrites puis en nitrates, ces derniers étant assimilables par les plantes sous forme minérale. Elles permettent de jouer le rôle de filtre biologique puisque les excrétions des poissons leur sont toxiques. Enfin, les plantes cultivées épurent l’eau de l’aquarium par assimilation par les racines des nutriments, leur permettant de croître.By aquaponics system is meant an above-ground culture system, in water in a closed circuit allowing to save approximately 90% of water compared to conventional cultures, integrating the symbiosis of 3 ecosystems: fish farming, culture of bacteria and plants. Fish droppings, rich in nitrogen (ammonium and urea), phosphorus and potassium, are the source of nutrients for plants, the food provided to the fish also enriching the environment in the form of fertilizer. Autotrophic bacteria transform organic matter such as ammonia/ammonium and urea into nitrites and then into nitrates, the latter being assimilated by plants in mineral form. They play the role of biological filter since the excretions of fish are toxic to them. Finally, the cultivated plants purify the water of the aquarium by assimilation by the roots of the nutrients, allowing them to grow.

Tout type de plantes sont cultivables grâce au système aquaponique selon l’invention.All types of plants can be cultivated thanks to the aquaponic system according to the invention.

De manière préférée selon l’invention, lesdites plantes (24) sont choisies parmi le papayer, la passiflore, le bananier, la tomate, le pommier, l’abricotier, le citronnier, le poirier, le fraisier, le framboisier, le myrtillier, le grenadier, la vigne, le céleri, l’épinard, le fenouil, l’oseille, les salades, l’artichaut, le chou-fleur, le bambou, la carotte, le radis, le salsifis, le poireau, l’asperge, le chou-rave, les fèves, les piments, les poivrons, les oliviers, les cornichons, le melon, le basilic, le persil, la ciboulette, l’estragon, le thym, le cerfeuil, l’ail, l’oignon, le rosier, les orchidées, les pivoines, le muguet, les lilas, le lys, les tulipes, les jonquilles, les œillets, l’hortensia, l’hibiscus, l’iris, le desmodium, l’anis, l’aubépine, la camomille, les fumeterres, le laurier, le thym, le romarin, la sauge.Preferably according to the invention, said plants (24) are chosen from papaya, passionflower, banana, tomato, apple, apricot, lemon, pear, strawberry, raspberry, blueberry, pomegranate, vine, celery, spinach, fennel, sorrel, salads, artichoke, cauliflower, bamboo, carrot, radish, salsify, leek, asparagus , kohlrabi, beans, peppers, peppers, olives, pickles, melon, basil, parsley, chives, tarragon, thyme, chervil, garlic, onion , rosebush, orchids, peonies, lily of the valley, lilacs, lilies, tulips, daffodils, carnations, hydrangea, hibiscus, iris, desmodium, anise, hawthorn , chamomile, fumitory, bay leaf, thyme, rosemary, sage.

Les bactéries autotrophes sont capables de produire leur propre énergie, en absorbant des substances inorganiques et en les transformant en substances organiques pouvant être décomposées. Il existe deux catégories d’autotrophes, les chimioautotrophes et les photoautotrophes.Autotrophic bacteria are able to produce their own energy, by absorbing inorganic substances and transforming them into organic substances that can be decomposed. There are two categories of autotrophs, chemoautotrophs and photoautotrophs.

Les bactéries hétérotrophes ont besoin d’assimiler des substances organiques pour produire leur propre énergie, et sont donc incapable de produire ces substances à partir de matière minérale.Heterotrophic bacteria need to assimilate organic substances to produce their own energy, and are therefore unable to produce these substances from mineral matter.

Par surnageant est entendu selon l’invention la fraction liquide résultante de la filtration, en opposition au culot (12) qui en est la fraction solide résultante.By supernatant is meant according to the invention the liquid fraction resulting from the filtration, as opposed to the pellet (12) which is the resulting solid fraction.

Une culture hydroponique consiste en la culture de plantes sur un substrat neutre et inerte (de type sable, pouzzolane, billes d'argile, laine de roche etc.). Dans le cadre de l’invention, la culture hydroponique désigne la partie dudit système aquaponique permettant la culture de végétaux, et comprenant un substrat qui apporte des sels minéraux et des nutriments essentiels à la plante, que cette dernière filtre.A hydroponic culture consists of growing plants on a neutral and inert substrate (such as sand, pozzolan, clay balls, rock wool, etc.). In the context of the invention, hydroponics designates the part of said aquaponics system allowing the cultivation of plants, and comprising a substrate which provides mineral salts and essential nutrients to the plant, which the latter filters.

Selon un mode de réalisation de l’invention, les étapes H. et I. sont insérées entre l’étape D. et l’étape E., le surnageant récupéré à l’étape D. transitant dans ledit bassin de culture du surnageant (17) afin d’être mis en culture, et ledit surnageant cultivé étant ensuite récupéré et dirigé vers l’étape E.According to one embodiment of the invention, steps H. and I. are inserted between step D. and step E., the supernatant recovered in step D. passing through said supernatant culture tank ( 17) in order to be cultured, and said cultured supernatant then being recovered and directed to step E.

Par eau de culture est entendu selon l’invention le liquide ayant été filtré par les plantes (24) durant la culture hydroponique.By culture water is understood according to the invention the liquid having been filtered by the plants (24) during the hydroponic culture.

Par matière poreuse est entendu selon l’invention des matériaux présentant des cavités ou des pores, permettant aux bactéries de se loger et de croitre. Des exemples de matières poreuses sont des billes d’argiles, de la brique, et/ou des pouzzolanes.By porous material is meant according to the invention materials having cavities or pores, allowing bacteria to lodge and grow. Examples of porous materials are clay balls, brick, and/or pozzolan.

De manière préférée, les étapes H. à J. sont répétées au moins une fois au bout de 24 à 96 heures, de préférence 48 à 72 heures, de préférence sont répétées autant de fois que nécessaire pour l’obtention d’un sol revivifié.Preferably, steps H. to J. are repeated at least once after 24 to 96 hours, preferably 48 to 72 hours, preferably are repeated as many times as necessary to obtain a revitalized soil .

De manière préférée, l’implantation dans le sol à revivifier est réalisée à l’étape J. au niveau de la rhizosphère de plantes à cultiver dans ledit sol.Preferably, the implantation in the soil to be revitalized is carried out in step J. at the level of the rhizosphere of plants to be cultivated in said soil.

La rhizosphère est la zone formée et influencée par les racines et les micro-organismes associés faisant partie du microbiote des végétaux.The rhizosphere is the area formed and influenced by roots and associated microorganisms that are part of the plant microbiota.

De manière préférée, l’étape H. dure pendant 5 minutes à plusieurs jours, de préférence de 15 minutes à 60 minutes.Preferably, step H. lasts for 5 minutes to several days, preferably from 15 minutes to 60 minutes.

Cette étape permet d’augmenter la concentration en bactéries par litre d’eau à l’étape C. La durée dépendant des conditions de cultures telles que la température et des bactéries présentes, l’homme du métier l’adaptera en fonction de ses connaissances générales.This step makes it possible to increase the concentration of bacteria per liter of water in step C. The duration depending on the culture conditions such as the temperature and the bacteria present, the person skilled in the art will adapt it according to his knowledge. general.

De manière préférée, ledit procédé comprend une étape supplémentaire K. où au moins une plante (24) en culture hydroponique (23) de l’étape E. est prélevée et une étape L. de plantation de ladite plante dans le sol.Preferably, said method comprises an additional step K. where at least one plant (24) in hydroponic culture (23) from step E. is taken and a step L. of planting said plant in the ground.

De manière préférée, l’étape L. est concomitante à l’étape J., la plante étant plantée dans un sol à revivifier, en même temps que l’implantation du surnageant cultivé récupéré à l’étape I.Preferably, step L. is concomitant with step J., the plant being planted in a soil to be revitalized, at the same time as the implantation of the cultured supernatant recovered in step I.

De manière préférée, ledit procédé comprend une étape supplémentaire M. où le culot (12) obtenu à l’étape C. est récupéré, une étape N. où ledit culot (12) est mélangé avec entre 1 et 10 L d’eau, et une étape O. où ledit mélange est dispersé au niveau de plantes à cultiver implantées dans ledit sol à revivifier.Preferably, said method comprises an additional step M. where the pellet (12) obtained in step C. is recovered, a step N. where said pellet (12) is mixed with between 1 and 10 L of water, and a step O. where said mixture is dispersed at the level of plants to be cultivated implanted in said soil to be revitalized.

De manière préférée selon l’invention, ledit procédé comprend une étape supplémentaire de paillage de la surface du sol à revivifier où sont plantés lesdites plantes à cultiver.Preferably according to the invention, said method comprises an additional step of mulching the surface of the soil to be revitalized where said plants to be cultivated are planted.

De manière encore plus préférée selon l’invention, l’étape O. de dispersion est réalisée sur le paillage.Even more preferably according to the invention, step O. of dispersion is carried out on the mulch.

De manière préférée, ledit procédé comprend une étape supplémentaire d’ajout, de préférence dans le bassin d’élevage (1) de poissons (2) ou crustacés ou dans le bassin de culture (17, 25) d’un volume d’eau équivalent au surnageant cultivé récupéré à l’étape I.Preferably, said method comprises an additional step of adding, preferably in the rearing tank (1) of fish (2) or crustaceans or in the culture tank (17, 25) of a volume of water equivalent to the cultured supernatant recovered in step I.

Ceci permet de garder un volume d’eau constant dans le système.This keeps a constant volume of water in the system.

De manière préférée, les bactéries autotrophes sont du genre Nitrobacter et/ou Nitrospira, de préférence Nitrosomonas europaea, Nitrobacter agilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, et/ou Nitrobacter alkalicus.Preferably, the autotrophic bacteria are of the genus Nitrobacter and/or Nitrospira, preferably Nitrosomonas europaea, Nitrobacter agilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, and/or Nitrobacter alkalicus.

Les espèces de Nitrosomonas et de Nitrobacter sont des microbes Gram négatif, principalement en forme de bâtonnets, dont la longueur varie de 0,6 à 4,0 microns. Ce sont des bactéries aérobies obligatoires qui ne peuvent ni multiplier ni convertir l'ammoniac ou les nitrites en l'absence d'oxygène.Nitrosomonas and Nitrobacter species are Gram-negative, mostly rod-shaped microbes that range in length from 0.6 to 4.0 microns. They are obligate aerobic bacteria that cannot multiply or convert ammonia or nitrites in the absence of oxygen.

De manière préférée, les bactéries hétérotrophes sont Paracoccus denitrificans et/ou Thiobacillus denitrificans.Preferably, the heterotrophic bacteria are Paracoccus denitrificans and/or Thiobacillus denitrificans.

Paracoccus denitrificans, est une bactérie Gram-négative dénitrifiante coccoïde connue pour ses propriétés réductrices de nitrates, sa capacité à se répliquer dans des conditions d'hypergravité et à être un parent de la mitochondrie eucaryote. Il s'agit généralement d'une bactérie en forme de bâtonnet mais elle prend des formes sphériques pendant la phase stationnaire. Comme toutes les bactéries gram-négatives, elle a une double membrane avec une paroi cellulaire.Paracoccus denitrificans, is a Gram-negative denitrifying coccoid bacterium known for its nitrate-reducing properties, ability to replicate under hypergravity conditions, and being a relative of eukaryotic mitochondria. It is usually a rod-shaped bacterium but it takes on spherical shapes during the stationary phase. Like all gram-negative bacteria, it has a double membrane with a cell wall.

Thiobacillus denitrificans est une bactérie chimioautotrophe, anaérobie facultative, qui va réduire les nitrates en azote gazeux dans un réacteur à soufre carbonate de Calcium, c'est à dire un DAS (Dénitrateur Autotrophe au Soufre).Thiobacillus denitrificans is a chemoautotrophic, facultative anaerobic bacterium, which will reduce nitrates to gaseous nitrogen in a calcium carbonate sulfur reactor, ie a DAS (Autotrophic Sulfur Denitrator).

De manière préférée, les poissons (2) élevés sont choisis parmi les tilapias, les truites, les carpes, les esturgeons, les poissons chat ou silure, les Achigan à grande bouche, les carpes koïs, les Gin Rin soragoi, les Utsurimono, les Kin Ki Matsuba, les showa, les oangi-ogon, les doit su kohaku, les Ki Goi, les Taisho Sanke, les Hikarimono, les Gin Rin showa, les Kin jin rin, les poissons rouges, les salmonidés, les Vairons, les Rotengles, les Hotu, les Goujons, les Coregones, les Chevaines, les Carassins et les crustacés élevés parmi les homards, langoustes et écrevisses.Preferably, the fish (2) bred are chosen from tilapia, trout, carp, sturgeon, catfish or catfish, largemouth bass, koi carp, Gin Rin soragoi, Utsurimono, Kin Ki Matsuba, Showa, Oangi-ogon, Dotte su kohaku, Ki Goi, Taisho Sanke, Hikarimono, Gin Rin showa, Kin jin rin, Goldfish, Salmonids, Minnows, Rotengles , Hotu, Goujons, Coregones, Chubs, Goldfish and crustaceans raised among lobsters, crawfish and crayfish.

Selon un deuxième aspect, l’invention consiste en un système pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention, comprenant :

Au moins un bassin d’élevage (1) de poissons (2) ou de crustacés, comprenant au moins un tuyau de retour (4) de l’eau de culture filtrée, et au moins un tuyau de sortie (7) de l’eau du bassin d’élevage (1) vers un bassin de filtration (9) ;
Au moins un bassin de filtration (9) solide de l’eau dudit bassin d’élevage (1), de préférence constitué d’un filtre à tourbillon, et comprenant au moins un tuyau d’arrivée (7) de l’eau dudit bassin d’élevage (7), et au moins un tuyau de sortie du surnageant vers au moins un dispositif (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie ;
Au moins un dispositif (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie comprenant au moins un tuyau d’arrivée (21) du surnageant et au moins un tuyau de sortie de l’eau de culture filtrée (4) vers le(s)dit(s) bassin(s) d’élevage (1) de poisson (2) ou de crustacés et comprenant au moins un système à gouttières horizontales, et/ou au moins un système de radeaux flottants et/ou au moins un système comprenant un bassin et/ou au moins un système à gouttières verticales comprenant une pompe submersible, le(s)dit(s) système(s) comprenant des matières poreuses, de préférence des billes d’argiles, de la brique, et/ou des pouzzolanes ;
Au moins une pompe submersible ;
Au moins un dispositif de prélèvement du surnageant obtenu en sorti du bassin de filtration (9), comprenant un récipient opaque et au moins une pompe à oxygène autonome ;
Au moins un bassin de culture (17, 25) bactérienne opaque, comprenant des têtes dispersées (19) et reliées à au moins une pompe à oxygène, des éléments poreux (20), de préférence des billes d’argiles, des pouzzolanes et/ou des briques et une ouverture refermable.

According to a second aspect, the invention consists of a system for implementing the method according to the invention, comprising:

At least one rearing tank (1) for fish (2) or crustaceans, comprising at least one return pipe (4) for the filtered culture water, and at least one outlet pipe (7) from the water from the rearing pond (1) to a filtration pond (9);
At least one solid filtration basin (9) for the water of said rearing basin (1), preferably consisting of a whirlpool filter, and comprising at least one inlet pipe (7) for the water from said rearing tank (7), and at least one supernatant outlet pipe to at least one device (23) for growing plants (24) in hydroponics;
At least one device (23) for growing plants (24) in hydroponics comprising at least one inlet pipe (21) for the supernatant and at least one outlet pipe for the filtered culture water (4) towards the ( s) said rearing pond(s) (1) for fish (2) or crustaceans and comprising at least one system with horizontal gutters, and/or at least one system of floating rafts and/or at least one system comprising a basin and/or at least one system with vertical gutters comprising a submersible pump, the said system(s) comprising porous materials, preferably clay balls, brick, and/ or pozzolans;
At least one submersible pump;
At least one device for collecting the supernatant obtained from the filtration tank (9), comprising an opaque container and at least one self-contained oxygen pump;
At least one opaque bacterial culture basin (17, 25), comprising dispersed heads (19) and connected to at least one oxygen pump, porous elements (20), preferably clay balls, pozzolans and/or or bricks and a closable opening.

De manière préférée selon l’invention, le(s)dit(s) bassin(s) d’élevage comprend(ennent) des végétaux et/ou des bois d’ornements (6).Preferably according to the invention, the said breeding tank(s) comprise(s) plants and/or ornamental wood (6).

Ces végétaux et/ou bois d’ornements permettent un bien-être amélioré pour lesdits poissons et/ou crustacés élevés.These plants and/or ornamental woods allow improved well-being for said fish and/or crustaceans raised.

Par filtre à tourbillon est entendu selon l’invention un filtre permettant de séparer l’eau des particules solides tels que les déjections de poissons et les restes de leur nourriture. Il est par exemple constitué d’un filtre cylindrique disposé verticalement.By vortex filter is understood according to the invention a filter making it possible to separate the water from solid particles such as fish droppings and the remains of their food. For example, it consists of a cylindrical filter arranged vertically.

De manière préférée selon l’invention, lesdits tuyaux de retour (4) et/ou d’arrivée (7,14) de l’eau se terminent en forme de S et/ou ont l’intérieur strié.Preferably, according to the invention, said water return (4) and/or inlet (7,14) pipes end in an S shape and/or have ribbed interiors.

La terminaison en forme de S et/ou l’intérieur strié permettent d’amplifier le mouvement de vortex (3, 10) de l’eau dans les différents bassins, mimant le courant d’une rivière.The S-shaped termination and/or the striated interior allow the vortex movement (3, 10) of the water to be amplified in the different basins, mimicking the current of a river.

Les striures aident à la formation du vortex.The striations help in the formation of the vortex.

Les vortex ou tourbillons sont omniprésents dans tous les cours d’eau naturels. Partie intégrante de la dynamique fluviale, ces mouvements permettent une constance de l’oxygénation, de l’ionisation, de la minéralisation et de la température de l’eau. Dynamiser l’eau a également des bénéfices dans la culture en aquaponie, et pour la revivification des sols. En effet, ceci permet notamment d’augmenter les mouvements salins vers les profondeurs du sol, au-delà de la rhizosphère des plantes (Taimouya H., 2012), et une meilleure absorption de l’oxygène, réduisant sa tension en surface, ainsi qu’une meilleure hydratation des cellules de la plante grâce à l’éclatement des groupements de molécules formés. Cette eau dynamisée voit également son acidité réduite en comparaison d’une eau stagnante, et la fait passer d’une eau oxydée en eau réduite produisant des électrons libres (Chibowski, 2003 ; Alimi, 2006). Concernant la croissance des plantes, la dynamisation de l’eau augmente son pouvoir mouillant dans les tissus végétaux, permettant une irrigation supérieure à l’irrigation traditionnelle (Amira et Hozayn, 2010), une augmentation du taux de germination des plantes, de l’absorption de l’eau, et du développement foliaire et racinaire (Aladjadjiyan, 2002, Martines et al (2002), Majd & Shabrangi (2009)). Il a également été observé que l’irrigation de plantes avec de l’eau dynamisée permettant une augmentation de sa photosynthèse, du poids sec des semis, de la masse végétale, et de la production. (Almaghrabil Omar A & Elbeshehy Esam K.F, 2012). Pour le sol, des changements positifs tels qu’une meilleure conductivité électrique, une concentration en phosphore et potassium optimisée et un meilleur pH ont été caractérisés (Fateme (2016), Jaime A et al. (2014)).Vortices or whirlpools are ubiquitous in all natural waterways. An integral part of river dynamics, these movements allow constant oxygenation, ionization, mineralization and water temperature. Energizing water also has benefits in aquaponics, and for soil revitalization. Indeed, this makes it possible in particular to increase salt movements towards the depths of the soil, beyond the rhizosphere of plants (Taimouya H., 2012), and a better absorption of oxygen, reducing its surface tension, as well as a better hydration of the cells of the plant thanks to the bursting of the groups of molecules formed. This dynamized water also sees its acidity reduced compared to stagnant water, and changes it from oxidized water to reduced water producing free electrons (Chibowski, 2003; Alimi, 2006). Regarding plant growth, the dynamization of water increases its wetting power in plant tissues, allowing superior irrigation to traditional irrigation (Amira and Hozayn, 2010), an increase in the rate of plant germination, water absorption, and leaf and root development (Aladjadjiyan, 2002, Martines et al (2002), Majd & Shabrangi (2009)). It has also been observed that the irrigation of plants with dynamized water allows an increase in its photosynthesis, the dry weight of seedlings, plant mass, and production. (Almaghrabil Omar A & Elbeshehy Esam K.F, 2012). For the soil, positive changes such as better electrical conductivity, optimized phosphorus and potassium concentration and better pH have been characterized (Fateme (2016), Jaime A et al. (2014)).

De manière préférée selon l’invention, des aimants ferromagnétiques, diamagnétiques et/ou paramagnétiques sont disposés dans ledit système, de préférence dans et/ou au-dessus du bassin d’élevage (1) de poisson (2) ou de crustacés, dans au moins un des tuyaux en contact avec le surnageant dans le dispositif pour la culture de plantes (24) en hydroponie (23), dans ledit bassin de filtration (9) et/ou dans et/ou au-dessus du bassin de culture (17, 25) bactérienne opaque.Preferably according to the invention, ferromagnetic, diamagnetic and/or paramagnetic magnets are arranged in said system, preferably in and/or above the fish (2) or crustacean rearing tank (1), in at least one of the pipes in contact with the supernatant in the device for growing plants (24) in hydroponics (23), in said filtration basin (9) and/or in and/or above the culture basin ( 17, 25) bacterial opaque.

La présence de ces aimants permet d’amplifier les mouvements de vortex, grâce aux propriétés diamagnétiques de l’eau.The presence of these magnets makes it possible to amplify the vortex movements, thanks to the diamagnetic properties of water.

De manière préférée selon l’invention, lesdits tuyaux comprennent des valves (8, 15, 22).Preferably according to the invention, said pipes comprise valves (8, 15, 22).

Ces valves (8, 15, 22) permettent d’isoler chaque bassin ou dispositif du suivant dans le système si nécessaire, par exemple en cas d’arrêt du système.These valves (8, 15, 22) make it possible to isolate each pool or device from the next in the system if necessary, for example in the event of a system shutdown.

Ladite ouverture refermable permet l’ajout du surnageant à cultiver et/ou le prélèvement du surnageant cultivé.Said resealable opening allows the addition of the supernatant to be cultured and/or the removal of the cultured supernatant.

Un exemple d’ouverture refermable peut être une ouverture refermable par un couvercle (18).An example of a resealable opening may be a resealable opening by a lid (18).

La pompe submersible permet de faire circuler l’eau du(es) bassin(s) d’élevage vers le(s) bassin(s) de filtration (9), de faire circuler le surnageant vers le(s) dispositif(s) pour la culture de plantes (24) en hydroponie (23), et de faire circuler l’eau de culture vers le(s) bassin(s) d’élevage de poisson ou de crustacés.The submersible pump makes it possible to circulate the water from the rearing tank(s) to the filtration tank(s) (9), to circulate the supernatant to the device(s) for the cultivation of plants (24) in hydroponics (23), and to circulate the culture water towards the pond(s) for rearing fish or shellfish.

Par bassin de filtration (9) solide est entendu un bassin permettant de séparer la phase solide de la phase liquide.By solid filtration basin (9) is meant a basin making it possible to separate the solid phase from the liquid phase.

Par système de radeaux flottants est entendu un système comprenant un bassin de culture où sont déposés à la surface des radeaux flottants comprenant des plantes (24) se déplaçant sur l’eau. Les radeaux flottants font environ 2 à 4 cm d’épaisseur et jusqu’à 1m², variant en fonction des types de cultures, et peuvent notamment être constitués de tubes de 30mm de PVC servant de flotteurs et permettant un espace entre les racines et l’eau de quelques cm.By floating raft system is meant a system comprising a culture basin where floating rafts comprising plants (24) moving on the water are deposited on the surface. The floating rafts are about 2 to 4 cm thick and up to 1m ² , varying according to the types of crops, and can in particular be made up of 30mm PVC tubes serving as floats and allowing a space between the roots and the water. of water a few cm.

Par système à gouttières horizontales est entendu un système comprenant des tuyaux de préférence en PVC opaques et de forme ronde, larges et d’un diamètre minimum de 80mm à 140mm avec une épaisseur satisfaisante pour résister au débit d’eau. Ces tuyaux sont percés de trous en quinconce de la taille des paniers de cultures, tous les 15 cm à 30cm selon les cultures prévues. Ce système assure une obscurité absolue pour les racines et les bactéries autotrophes photophobiques. Un film de surnageant circule dans le tuyau de manière à ce que les racines viennent filtrer la solution nutritive.By horizontal gutter system is meant a system comprising pipes preferably in opaque PVC and round in shape, wide and with a minimum diameter of 80mm to 140mm with a satisfactory thickness to resist the flow of water. These pipes are pierced with holes in staggered rows the size of the crop baskets, every 15 cm to 30 cm depending on the crops planned. This system provides absolute darkness for roots and autotrophic photophobic bacteria. A film of supernatant circulates in the pipe so that the roots come to filter the nutrient solution.

De manière préférée selon l’invention, lesdites gouttières horizontales sont en forme de S et/ou ont l’intérieur strié.Preferably according to the invention, said horizontal gutters are S-shaped and/or have striated interiors.

Par « forme de S » est entendu que la gouttière n’est pas rectiligne et forme des virages.By “S-shape” is understood that the gutter is not straight and forms bends.

Ladite forme de S et l’intérieur strié permettent d’amplifier le mouvement de vortex de l’eau dans le tuyau.Said S-shape and the ridged interior allow to amplify the vortex movement of the water in the pipe.

Par système à gouttières verticales comprenant une pompe submersible est entendu un système similaire au système à gouttières horizontales, mais dans lequel une pompe permet de faire monter le surnageant dans le tuyau disposé horizontalement de manière à ce que les racines viennent filtrer la solution nutritive.By vertical gutter system comprising a submersible pump is meant a system similar to the horizontal gutter system, but in which a pump makes it possible to raise the supernatant in the pipe arranged horizontally so that the roots come to filter the nutrient solution.

Les pompes à oxygène permettent d’aspirer l’oxygène contenu dans l’air et de le relarguer grâce à des têtes dispersées dans les différents bassins.The oxygen pumps make it possible to suck the oxygen contained in the air and release it thanks to heads dispersed in the different basins.

Par système comprenant un bassin est entendu un bassin rempli de substrat poreux de différentes tailles ou de taille similaire, tels que des billes d’argile, des briques, et/ou des pouzzolanes, et comprenant un siphon au milieu permettant de faire circuler l’eau. Classiquement ce type de système reste inférieur à 1m²avec une profondeur d’environ 50cm. Il est envisageable d’ajouter des vers de terres.By system comprising a basin is meant a basin filled with porous substrate of different sizes or of similar size, such as clay balls, bricks, and/or pozzolans, and comprising a siphon in the middle allowing the circulation of the water. Conventionally, this type of system remains less than 1m ² with a depth of approximately 50cm. It is possible to add earthworms.

De manière préférée, le(s) bassin(s) de culture (17) bactérienne est (sont) disposé(s) entre le(s) bassin(s) de filtration (9) solide des déchets et le(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie, et comprend(ennent) au moins un tuyau d’arrivée (14) du surnageant du bassin de filtration (9) et au moins un tuyau de sortie (21) du surnageant cultivé vers le(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie.Preferably, the bacterial culture basin(s) (17) is (are) arranged between the solid waste filtration basin(s) (9) and the device(s). s) (23) for the cultivation of plants (24) in hydroponics, and comprises(have) at least one inlet pipe (14) for the supernatant of the filtration basin (9) and at least one outlet pipe (21) from the cultured supernatant to the device(s) (23) for growing plants (24) in hydroponics.

De manière préférée, le(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie est (sont) disposé dans au moins une serre comprenant un toit transparent, par exemple en polycarbonate translucide alvéolé et/ou en polychlorure de vinyle.Preferably, the device(s) (23) for growing plants (24) in hydroponics is (are) placed in at least one greenhouse comprising a transparent roof, for example made of translucent honeycomb polycarbonate and/or polyvinyl chloride.

De manière préférée, le(s) tuyau(x) d’arrivée de l’eau dudit(esdits) bassin(s) d’élevage (7) dans le(s) bassin(s) de filtration (9) solide comprend(ennent) une tête centrale composée à ses extrémités de 2 tuyaux en coudes (16).Preferably, the water inlet pipe(s) of said rearing tank(s) (7) in the solid filtration tank(s) (9) comprises( ennent) a central head composed at its ends of 2 elbow pipes (16).

Cette tête centrale composée à ses extrémités de 2 tuyaux en coudes (16) permet d’entraîner un mouvement de vortex (10) de l’eau dans ledit bassin de filtration (9) solide.This central head composed at its ends of 2 elbow pipes (16) makes it possible to cause a vortex movement (10) of the water in the said solid filtration basin (9).

De manière préférée, ledit au moins un bassin d’élevage (1) est de forme arrondie et comprend de 150 à 100 000 L d’eau, et est de préférence en plastique, en béton, ou sous la forme d’un aquarium.Preferably, said at least one rearing tank (1) is rounded in shape and comprises 150 to 100,000 L of water, and is preferably made of plastic, concrete, or in the form of an aquarium.

De manière préférée, le(s)dit(s) bassin(s) d’élevage (1), le(s)dit(s) bassin(s) de filtration (9) solide, le(s)dit(s) bassin(s) de culture (17, 25) bactérienne et/ou le(s)dit(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie comprennent au moins une pompe à oxygène, et des têtes dispersées (5, 11, 19) dans lesdits bassins et/ou dispositif larguant de l’oxygène.Preferably, said rearing tank(s) (1), said solid filtration tank(s) (9), said solid filtration tank(s) bacterial culture basin(s) (17, 25) and/or the said device(s) (23) for the cultivation of plants (24) in hydroponics comprise at least one oxygen pump, and dispersed heads (5, 11, 19) in said basins and/or oxygen releasing device.

Par tête dispersées (5, 11, 19) reliées à au moins une pompe à oxygène sont entendu des éléments permettant de relâcher dans le bassin l’oxygène pompé à l’extérieur.By dispersed head (5, 11, 19) connected to at least one oxygen pump are understood elements allowing the oxygen pumped outside to be released into the basin.

De manière préférée, le(s)dit(s) bassin de filtration (9) solide comprend(ennent) un bassin de récupération et d’évacuation du culot (12) solide, de préférence avec un robinet (13).Preferably, the said solid filtration tank (9) comprises a tank for recovering and discharging the solid pellet (12), preferably with a tap (13).

De manière préférée, des cascades sont aménagées entre le(s) bassin(s) de filtration (9) et le(s) bassin(s) de culture bactérienne (17), entre le(s) dispositif(s) pour la culture de plantes (23) et le(s) bassin(s) d’élevage (1) de poissons (2) ou de crustacés et/ou entre le(s) bassin(s) de culture bactérienne (17) et le(s) dispositif(s) pour la culture de plantes (23).Preferably, cascades are arranged between the filtration basin(s) (9) and the bacterial culture basin(s) (17), between the device(s) for the culture plants (23) and the fish (2) or crustacean rearing tank(s) (1) and/or between the bacterial culture tank(s) (17) and the ) device(s) for growing plants (23).

Ces cascades permettent d’oxygéner le surnageant et potentialiser son électro-conductivité.These cascades make it possible to oxygenate the supernatant and potentiate its electro-conductivity.

Selon un troisième aspect, l’invention consiste en une composition revitalisante pour un sol comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes telle qu’obtenue par le procédé selon l’invention, caractérisé en ce qu’elle comprend le surnageant cultivé à l’étape H et tel que récupéré à l’étape I.According to a third aspect, the invention consists of a revitalizing composition for soil comprising autotrophic and heterotrophic bacteria as obtained by the process according to the invention, characterized in that it comprises the supernatant cultured in step H and as retrieved in step I.

De manière préférée, les bactéries hétérotrophes sont choisies parmi Paracoccus denitrificans, et/ou Thiobacillus denitrificans.Preferably, the heterotrophic bacteria are chosen from Paracoccus denitrificans and/or Thiobacillus denitrificans.

Selon un quatrième aspect, l’invention consiste en l’utilisation de la composition selon l’invention pour revivifier un sol.According to a fourth aspect, the invention consists in the use of the composition according to the invention to revitalize a soil.

Selon un cinquième aspect, l’invention consiste en l’utilisation de la composition selon l’invention en tant qu’engrais pour un sol non mort.According to a fifth aspect, the invention consists in the use of the composition according to the invention as a fertilizer for non-dead soil.

La figure 1 illustre de façon schématique le système selon l’invention. Figure 1 schematically illustrates the system according to the invention.

La figure 2 illustre de façon schématique le bassin de culture bactérienne selon l’invention. Figure 2 schematically illustrates the bacterial culture basin according to the invention.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.In all the figures, similar elements bear identical references.

Exemple 1 : Revivification d’un sol à l’aide du système selon l’invention, dans lequel le bassin de culture bactérienne est externe au système aquaponique, afin d’y cultiver du basilic, des papayes et des tomates.Example 1: Revivification of a soil using the system according to the invention, in which the bacterial culture basin is external to the aquaponic system, in order to cultivate basil, papayas and tomatoes therein.

Un sol stressé ou mort montrant une couleur claire et étant craquelé et dont l’UFC pour les bactéries aérobies nitrifiantes est de 0,75x(10)⁴CFU/g et de 1,25x(10)⁴CFU/g pour les bactéries anaérobies nitrifiantes est utilisé ici.A stressed or dead soil showing a light color and being cracked and whose CFU for nitrifying aerobic bacteria is 0.75x(10) ⁴ CFU/g and 1.25x(10) ⁴ CFU/g for anaerobic bacteria nitrifying is used here.

Le système mis en place comprend :

Un bassin d’élevage (1) en béton de 10 000 L d’eau où sont élevés des carpes koïs, comprenant des tuyaux de retour (4) de l’eau de culture filtrée, des têtes dispersées (5) et reliées à au moins une pompe à oxygène, et un tuyau de sortie de l’eau du bassin d’élevage (7) vers le bassin de filtration (9) ;
Un bassin de filtration (9) solide comprenant un filtre à tourbillon, un tuyau d’arrivée (7) de l’eau dudit bassin de 10 000 L dont l’extrémité comprend une tête centrale composée à ses extrémités de 2 tuyaux en coudes (16), un bassin de récupération et d’évacuation du culot (12) solide, des têtes dispersées (11) et reliées à au moins une pompe à oxygène, et un tuyau de sortie (14) du surnageant vers le dispositif (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie ;
Un dispositif de culture de basilic, de papaye et de tomates en hydroponie comprenant un système à gouttières horizontales avec des billes d’argiles, un tuyau d’arrivée du surnageant du bassin de filtration (9) solide et un tuyau de sortie de l’eau de culture filtrée (4) vers ledit bassin d’élevage de 10 000 L ;
Une pompe submersible ;
Un dispositif de prélèvement du surnageant obtenu en sorti du bassin de filtration (9), comprenant un récipient opaque et au moins une pompe à oxygène autonome ;
Un bassin de culture bactérienne (25) opaque, comprenant des têtes dispersées (19) et reliées à une pompe à oxygène, des billes d’argiles et une ouverture refermable par un couvercle (18).

The system in place includes:

A concrete breeding tank (1) of 10,000 L of water in which koi carp are raised, comprising return pipes (4) of filtered culture water, dispersed heads (5) and connected to at at least one oxygen pump, and a water outlet pipe from the rearing tank (7) to the filtration tank (9);
A solid filtration basin (9) comprising a whirlpool filter, a water inlet pipe (7) from said 10,000 L basin, the end of which comprises a central head composed at its ends of 2 elbow pipes ( 16), a basin for recovering and evacuating the solid pellet (12), dispersed heads (11) and connected to at least one oxygen pump, and an outlet pipe (14) for the supernatant towards the device (23) for growing plants (24) in hydroponics;
A device for cultivating basil, papaya and tomatoes in hydroponics comprising a system with horizontal gutters with clay balls, a solid filtration basin supernatant inlet pipe (9) and an outlet pipe from the filtered culture water (4) to said rearing tank of 10,000 L;
A submersible pump;
A device for collecting the supernatant obtained from the filtration basin (9), comprising an opaque container and at least one self-contained oxygen pump;
An opaque bacterial culture basin (25), comprising dispersed heads (19) and connected to an oxygen pump, clay balls and an opening that can be closed by a lid (18).

A l’aide de ce système et de la pompe submersible, l’eau du bassin d’élevage (1) de 10 000 L transite vers le bassin de filtration (9) solide, qui sépare le surnageant du culot (12). Le surnageant est ensuite dirigé vers le dispositif (23) de culture de plantes (24) en hydroponie, où les racines filtrent le surnageant qui passe dans la gouttière. Cette eau de culture filtrée est ensuite redirigée vers le bassin (1) de 10 000 L d’eau. Ces étapes sont répétées pendant 2 semaines.Using this system and the submersible pump, the water from the 10,000 L rearing tank (1) passes to the solid filtration tank (9), which separates the supernatant from the pellet (12). The supernatant is then directed to the device (23) for growing plants (24) in hydroponics, where the roots filter the supernatant which passes into the gutter. This filtered culture water is then redirected to the basin (1) of 10,000 L of water. These steps are repeated for 2 weeks.

Le système est ensuite arrêté, et les valves (8, 15, 22) entre les bassins closes, et vingt litres de surnageant sont ensuite prélevés au niveau du bassin de filtration (9) grâce au dispositif de prélèvement, et sont vidés dans le bassin de culture bactérienne (25), ou celui-ci reste pendant 40 minutes.The system is then stopped, and the valves (8, 15, 22) between the closed basins, and twenty liters of supernatant are then taken from the level of the filtration basin (9) thanks to the sampling device, and are emptied into the basin. of bacterial culture (25), or this remains for 40 minutes.

Une fois ces 40 minutes passées, le surnageant cultivé est prélevé du bassin de culture bactérienne (25). Des semis de basilic, de papaye et de tomates provenant ou non du dispositif de culture en hydroponie sont plantées dans le sol à revivifier, et le surnageant cultivé est implanté dans le sol au niveau de la rhizosphère du basilic, des papayes et des tomates cultivés.Once these 40 minutes have passed, the cultured supernatant is taken from the bacterial culture basin (25). Seedlings of basil, papaya and tomatoes whether or not from the hydroponic cultivation device are planted in the soil to be revitalized, and the cultivated supernatant is implanted in the soil at the level of the rhizosphere of the cultivated basil, papayas and tomatoes. .

Les étapes de culture du surnageant et son implantation dans le sol à revivifier sont ensuite répétées toutes les 60 heures, grâce au système d’aquaponie qui fonctionne en continue, et au prélèvement régulier du surnageant, qui est ensuite enrichi grâce au bassin de culture bactérienne (25).The stages of culture of the supernatant and its implantation in the soil to be revitalized are then repeated every 60 hours, thanks to the aquaponics system which operates continuously, and to the regular sampling of the supernatant, which is then enriched thanks to the bacterial culture basin. (25).

De plus, le culot (12) obtenu dans le bassin de filtration (9) est récupéré et mélangé à 8 L d’eau. Ce mélange est ensuite dispersé au niveau d’un paillage situé à la surface du sol à revivifier autour du basilic, des papayes et de tomates.In addition, the pellet (12) obtained in the filtration basin (9) is recovered and mixed with 8 L of water. This mixture is then dispersed at the level of a mulch located on the surface of the soil to be revitalized around the basil, papayas and tomatoes.

Environ 3 à 4 mois après, le basilic, de papaye et de tomates sont prêts à être récoltées.About 3 to 4 months later, the basil, papaya and tomatoes are ready to harvest.

La réussite de la revivification du sol est visible au niveau bactérien où on dénombre 6,12x(10)⁶UFC/g de bactéries aérobies autotrophes, et 1,22x(10)6 UFC/g de bactéries dénitrifiantes hétérotrophes anaérobies, et visuellement, le sol ayant retrouvé une couleur plus foncée et n’étant plus craquelé.The success of soil revitalization is visible at the bacterial level where there are 6.12x(10) ⁶ CFU/g of autotrophic aerobic bacteria, and 1.22x(10)6 CFU/g of anaerobic heterotrophic denitrifying bacteria, and visually, the ground having regained a darker color and no longer being cracked.

Exemple 2 : Revivification d’un sol à l’aide du système selon l’invention, dans lequel le bassin de culture bactérienne est interne au système aquaponique, afin d’y cultiver des tomates et du basilic.Example 2: Revivification of a soil using the system according to the invention, in which the bacterial culture basin is internal to the aquaponic system, in order to cultivate tomatoes and basil therein.

Un sol stressé ou mort montrant une couleur claire et étant craquelé et dont l’UFC pour les bactéries aérobies nitrifiantes de 0,51x(10)⁴CFU/g et de 0,91x(10)⁴CFU/g pour les bactéries anaérobies nitrifiantes est utilisé ici.Stressed or dead soil showing a light color and being cracked and having a CFU for aerobic nitrifying bacteria of 0.51x(10) ⁴ CFU/g and 0.91x(10) ⁴ CFU/g for anaerobic nitrifying bacteria is used here.

Le système mis en place afin de revivifier le sol comprend :

Un bassin d’élevage (1) en plastique de 10 000 L d’eau où sont élevés des truites, comprenant un tuyau de retour (4) de l’eau de culture filtrée, des têtes dispersées (5) et reliées à une pompe à oxygène, et un tuyau de sortie de l’eau du bassin d’élevage (7) vers le bassin de filtration (9) ;
Un bassin de filtration (9) solide comprenant un filtre à tourbillon comprenant un tuyau d’arrivée (7) de l’eau dudit bassin de 10 000 L, un bassin de récupération et d’évacuation du culot (12) solide, des têtes dispersées (11) et reliées à une pompe à oxygène, et un tuyau de sortie du surnageant vers le bassin de culture bactérienne opaque (17) ;
Un bassin de culture bactérienne (17) opaque, comprenant des têtes dispersées (11) et reliées à une pompe à oxygène, un tuyau d’arrivée du surnageant du bassin de filtration (9), un tuyau de sortie (21) du surnageant cultivé vers le dispositif pour la culture de plantes (24) en hydroponie (23), des billes d’argiles (20) et une ouverture refermable par un couvercle (18).
Un dispositif de culture de tomates et de basilic en hydroponie comprenant un système à gouttières horizontales striés et en forme de S, avec des billes d’argiles, un tuyau d’arrivée du surnageant cultivé du bassin de culture bactérienne (17) et un tuyau de sortie de l’eau de culture filtrée (4) vers ledit bassin de 10 000 L ;
Une pompe submersible ;
Un dispositif de prélèvement du surnageant obtenu en sorti du bassin de culture bactérienne (17) comprenant un récipient opaque et au moins une pompe à oxygène autonome ;

The system put in place to revitalize the soil includes:

A plastic breeding tank (1) of 10,000 L of water in which trout are raised, comprising a return pipe (4) of filtered culture water, dispersed heads (5) and connected to a pump oxygen, and a water outlet pipe from the rearing tank (7) to the filtration tank (9);
A solid filtration basin (9) comprising a whirlpool filter comprising an inlet pipe (7) for water from said 10,000 L basin, a basin for recovering and discharging the solid pellet (12), heads dispersed (11) and connected to an oxygen pump, and a supernatant outlet pipe to the opaque bacterial culture basin (17);
An opaque bacterial culture tank (17), comprising dispersed heads (11) and connected to an oxygen pump, an inlet pipe for the supernatant from the filtration tank (9), an outlet pipe (21) for the cultured supernatant towards the device for growing plants (24) in hydroponics (23), clay balls (20) and an opening that can be closed by a cover (18).
A device for cultivating tomatoes and basil in hydroponics comprising a system with horizontal ridged and S-shaped gutters, with clay balls, an inlet pipe for the cultured supernatant from the bacterial culture tank (17) and a pipe outlet of the filtered culture water (4) to said 10,000 L basin;
A submersible pump;
A device for collecting the supernatant obtained from the bacterial culture basin (17) comprising an opaque container and at least one self-contained oxygen pump;

A l’aide de ce système et de la pompe submersible, l’eau du bassin de 10 000 L transite vers le bassin de filtration (9) solide, qui sépare le surnageant du culot (12). Le surnageant est ensuite dirigé vers le bassin de culture bactérienne (17). Ce surnageant cultivé est ensuite dirigé vers le dispositif (23) de culture de plantes (24) en hydroponie, où les racines trempent dans le surnageant qui passe dans la gouttière. Cette eau de culture filtrée est ensuite redirigée vers le bassin de 10 000 L d’eau. Ces étapes sont répétées pendant 1 semaine.Using this system and the submersible pump, the water from the 10,000 L basin passes to the solid filtration basin (9), which separates the supernatant from the pellet (12). The supernatant is then sent to the bacterial culture basin (17). This cultured supernatant is then directed to the device (23) for growing plants (24) in hydroponics, where the roots soak in the supernatant which passes through the gutter. This filtered culture water is then redirected to the 10,000 L water basin. These steps are repeated for 1 week.

30 Litres de surnageant cultivés sont ensuite prélevés au niveau du bassin de culture (17) bactérienne grâce au dispositif de prélèvement. Des semis de tomates et de basilic provenant ou non du dispositif de culture en hydroponie sont plantées dans le sol à revivifier, et le surnageant cultivé est implanté dans le sol au niveau de la rhizosphère des tomates et du basilic cultivés.30 liters of cultured supernatant are then taken from the bacterial culture basin (17) using the sampling device. Seedlings of tomatoes and basil whether or not originating from the hydroponic cultivation device are planted in the soil to be revitalized, and the cultivated supernatant is implanted in the soil at the level of the rhizosphere of the cultivated tomatoes and basil.

Ces étapes de prélèvement et d’implantation au niveau de la rhizosphère sont répétées toutes les 50 heures environ après la première implantation.These sampling and implantation steps at the rhizosphere are repeated approximately every 50 hours after the first implantation.

De plus, le culot (12) obtenu dans le bassin de filtration (9) est récupéré et mélangé à 6 L d’eau. Ce mélange est ensuite dispersé au niveau d’un paillage situé sur la surface du sol à revivifier autour des tomates et du basilic.In addition, the pellet (12) obtained in the filtration basin (9) is recovered and mixed with 6 L of water. This mixture is then dispersed at the level of a mulch located on the surface of the soil to be revitalized around the tomatoes and basil.

Environ 3 à 4 mois après les semis, les tomates et le basilic sont prêts à être récoltées.About 3 to 4 months after sowing, tomatoes and basil are ready to harvest.

De son côté, la réussite de la revivification est visible au niveau bactérien où on dénombre 7,15x(10)⁶UFC/g de bactéries aérobies autotrophes, et 2,78x(10)6 UFC/g de bactéries dénitrifiantes hétérotrophes anaérobies, et visuellement, le sol ayant retrouvé une couleur plus foncée et n’étant plus craquelé.
For its part, the success of revivification is visible at the bacterial level where there are 7.15x(10) ⁶ CFU/g of autotrophic aerobic bacteria, and 2.78x(10)6 CFU/g of anaerobic heterotrophic denitrifying bacteria, and visually, the ground having regained a darker color and no longer being cracked.

Claims

Procédé pour revivifier un sol, comprenant les étapes de :

Élevage de poissons (4) ou de crustacés dans de l’eau en bassin (1) ;
Obtention après l’étape A. d’une eau dans le bassin (1) comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes ;
Filtration solide de l’eau de manière à séparer un culot (12) d’un surnageant comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes ;
Récupération du surnageant obtenu à l’étape C. ;
Irrigation de plantes en culture hydroponique, avec le surnageant récupéré à l’étape D. ;
Culture hydroponique (23) des plantes (24) irriguées à l’étape E. ;
Récupération de l’eau de culture après l’étape F. ;

Lesdites étapes A. à G. étant répétées en continu, et au moment où l’on souhaite revivifier un sol, les étapes A. à D. sont effectuées puis suivies des étapes :
H. Mise en culture du surnageant récupéré à l’étape D. dans un bassin de culture (17,25) contenant des matières poreuses (20), ledit bassin (17,25) étant placé partiellement ou totalement à l’obscurité et dans lequel est ajouté du dioxygène ;
I. Récupération du surnageant cultivé à l’étape H. ;
J. Implantation dans le sol à revivifier du surnageant cultivé récupéré à l’étape I.A method for reviving soil, comprising the steps of:

Raising fish (4) or shellfish in pond water (1);
Obtaining after step A. of water in the basin (1) comprising autotrophic and heterotrophic bacteria;
Solid filtration of water so as to separate a pellet (12) from a supernatant comprising autotrophic and heterotrophic bacteria;
Recovery of the supernatant obtained in step C.;
Irrigation of plants in hydroponic culture, with the supernatant recovered in step D.;
Hydroponic cultivation (23) of the plants (24) irrigated in step E.;
Recovery of culture water after step F.;

Said steps A. to G. being repeated continuously, and when it is desired to revitalize a soil, steps A. to D. are carried out then followed by the steps:
H. Cultivation of the supernatant recovered in step D. in a culture basin (17.25) containing porous materials (20), said basin (17.25) being placed partially or totally in the dark and in which is added oxygen;
I. Recovery of cultured supernatant in step H.;
J. Implantation in the soil to be revived of the cultured supernatant recovered in step I.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les étapes H. à J. sont répétées au moins une fois au bout de 24 à 96 heures, de préférence 48 à 72 heures, de préférence sont répétées autant de fois que nécessaire pour l’obtention d’un sol revivifié.Process according to Claim 1, characterized in that steps H. to J. are repeated at least once after 24 to 96 hours, preferably 48 to 72 hours, preferably are repeated as many times as necessary for the obtaining a revitalized soil.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que l’implantation dans le sol à revivifier est réalisée à l’étape J. au niveau de la rhizosphère de plantes à cultiver dans ledit sol.
Process according to the preceding claims, characterized in that the implantation in the soil to be revitalized is carried out in step J. at the level of the rhizosphere of plants to be cultivated in the said soil.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape H. dure pendant 5 minutes à plusieurs jours, de préférence de 15 minutes à 60 minutes.Process according to the preceding claims, characterized in that stage H. lasts for 5 minutes to several days, preferably from 15 minutes to 60 minutes.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire K. où au moins une plante (24) en culture hydroponique (23) de l’étape E. est prélevée et une étape L. de plantation de ladite plante dans le sol.Method according to the preceding claims, characterized in that it comprises an additional step K. where at least one plant (24) in hydroponic culture (23) from step E. is taken and a step L. of planting said plant in the ground.

Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce l’étape L. est concomitante à l’étape J., la plante étant plantée dans un sol à revivifier, en même temps que l’implantation du surnageant cultivé récupéré à l’étape I.Process according to the preceding claim, characterized in that step L. is concomitant with step J., the plant being planted in a soil to be revivified, at the same time as the implantation of the cultured supernatant recovered in step I.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire M. où le culot (12) obtenu à l’étape C. est récupéré, une étape N. où ledit culot (12) est mélangé avec entre 1 et 10 L d’eau, et une étape O. où ledit mélange est dispersé au niveau de plantes à cultiver implantées dans ledit sol à revivifier.Process according to the preceding claims, characterized in that it comprises an additional stage M. in which the pellet (12) obtained in stage C. is recovered, a stage N. in which the said pellet (12) is mixed with between 1 and 10 L of water, and a step O. where said mixture is dispersed at the level of plants to be cultivated implanted in said soil to be revitalized.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire d’ajout, de préférence dans le bassin d’élevage (1) de poissons (4) ou crustacés ou dans le bassin de culture (17) d’un volume d’eau équivalent au surnageant cultivé récupéré à l’étape I.Method according to the preceding claims, characterized in that it comprises an additional step of adding, preferably to the rearing tank (1) of fish (4) or crustaceans or to the culture tank (17), a volume of water equivalent to the cultured supernatant recovered in step I.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les bactéries autotrophes sont du genre Nitrobacter et/ou Nitrospira, de préférence Nitrosomonas europaea, Nitrobacter agilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, et/ou Nitrobacter alkalicus.Process according to the preceding claims, characterized in that the autotrophic bacteria are of the genus Nitrobacter and/or Nitrospira, preferably Nitrosomonas europaea, Nitrobacter agilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, and/or Nitrobacter alkalicus.

Procédé selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les bactéries hétérotrophes sont Paracoccus denitrificans, et/ou Thiobacillus denitrificans.Process according to the preceding claims, characterized in that the heterotrophic bacteria are Paracoccus denitrificans, and/or Thiobacillus denitrificans.

Système pour la mise en œuvre du procédé selon les revendications 1 à 10, comprenant :

System for implementing the method according to claims 1 to 10, comprising:

Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le(s) bassin(s) de culture (17) bactérienne est (sont) disposé(s) entre le(s) bassin(s) de filtration (9) solide des déchets et le(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie, et comprend(ennent) au moins un tuyau d’arrivée (14) du surnageant du bassin de filtration (9) et au moins un tuyau de sortie (21) du surnageant cultivé vers le(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie.System according to the preceding claim, characterized in that the bacterial culture basin(s) (17) is (are) arranged between the solid filtration basin(s) (9) for the waste and the device(s) (23) for growing plants (24) in hydroponics, and comprises at least one inlet pipe (14) for the supernatant from the filtration basin (9) and at least one outlet pipe (21) of the cultured supernatant towards the device(s) (23) for the cultivation of plants (24) in hydroponics.

Système selon les revendications 11 et 12, caractérisé en ce que le(s) tuyau(x) d’arrivée de l’eau dudit(esdits) bassin(s) d’élevage (7) dans le(s) bassin(s) de filtration (9) solide comprend(ennent) une tête centrale composée à ses extrémités de 2 tuyaux en coudes (16).System according to claims 11 and 12, characterized in that the water inlet pipe(s) of said rearing tank(s) (7) in the tank(s) solid filtration (9) comprises(ennent) a central head composed at its ends of 2 elbow pipes (16).

Système selon les revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le(s)dit(s) bassin(s) d’élevage (1), le(s)dit(s) bassin(s) de filtration (9) solide, le(s)dit(s) bassin(s) de culture (17, 25) bactérienne et/ou le(s)dit(s) dispositif(s) (23) pour la culture de plantes (24) en hydroponie comprennent au moins une pompe à oxygène, et des têtes dispersées (5, 11, 19) dans lesdits bassins et/ou dispositif larguant de l’oxygène.System according to Claims 11 to 13, characterized in that the said rearing basin(s) (1), the said solid filtration basin(s) (9), the said bacterial culture basin(s) (17, 25) and/or the said device(s) (23) for the cultivation of plants (24) in hydroponics comprise at at least one oxygen pump, and dispersed heads (5, 11, 19) in said basins and/or oxygen releasing device.

Système selon les revendications 11 à 14, caractérisé en ce que le(s)dit(s) bassin de filtration (9) solide comprend(ennent) un bassin de récupération et d’évacuation du culot (12) solide, de préférence avec un robinet (13).System according to Claims 11 to 14, characterized in that the said solid filtration basin (9) comprises a basin for the recovery and evacuation of the solid pellet (12), preferably with a tap (13).

Système selon les revendications 11 à 15, caractérisé en ce que des cascades sont aménagées entre le(s) bassin(s) de filtration (9) et le(s) bassin(s) de culture bactérienne (17), entre le(s) dispositif(s) pour la culture de plantes (23) et le(s) bassin(s) d’élevage (1) de poissons (2) ou de crustacés et/ou entre le(s) bassin(s) de culture bactérienne (17) et le(s) dispositif(s) pour la culture de plantes (23).System according to Claims 11 to 15, characterized in that cascades are arranged between the filtration basin(s) (9) and the bacterial culture basin(s) (17), between the ) device(s) for growing plants (23) and the fish (2) or crustacean breeding tank(s) (1) and/or between the culture tank(s) bacteria (17) and the device(s) for growing plants (23).

Composition revitalisante pour un sol comprenant des bactéries autotrophes et hétérotrophes telle qu’obtenue par le procédé selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’elle comprend le surnageant cultivé à l’étape H. et tel que récupéré à l’étape I.Revitalizing composition for soil comprising autotrophic and heterotrophic bacteria as obtained by the process according to claims 1 to 10, characterized in that it comprises the supernatant cultured in step H. and as recovered in step I .

Composition revitalisante selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les bactéries autotrophes sont du genre Nitrobacter et/ou Nitrospira, de préférence Nitrosomonas europaea, Nitrobacter agilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, et/ou Nitrobacter alkalicus.Revitalizing composition according to the preceding claim, characterized in that the autotrophic bacteria are of the genus Nitrobacter and/or Nitrospira, preferably Nitrosomonas europaea, Nitrobacter agilis, Nitrobacter winogradskyi, Nitrobacter hamburgensis, Nitrobacter vulgaris, and/or Nitrobacter alkalicus.

Composition revitalisante selon les revendications 17 et 18, caractérisée en ce que les bactéries hétérotrophes sont choisies parmi Paracoccus denitrificans et/ou Thiobacillus denitrificans.Revitalizing composition according to Claims 17 and 18, characterized in that the heterotrophic bacteria are chosen from Paracoccus denitrificans and/or Thiobacillus denitrificans.

Utilisation de la composition selon les revendications 17 à 19 pour revivifier un sol.Use of the composition according to claims 17 to 19 for revitalizing soil.