EXERCICES

 

Certains de ces exercices ont été proposés aux élèves d’une classe du Lycée Agricole de Hyères. Les corrigés des exercices sont donnés après les énoncés.

 

 

 

SUR MILIEU DE CULTURE ET NOURRITURE

 

On dispose d’une eau (eau du Canal de Provence) contenant 65 mg de Ca, 13 mg de Mg et 85 mg de sulfates (SO4) par litre.

 

Exercice 1 (Enoncé)

Calculez une formule de milieu de culture aussi simple que possible compte-tenu de la qualité de l’eau disponible.

 

Exercice 2 (Enoncé)

 

On admet une évaporation de 250 litres/kg de spiruline produite.

Calculez la formule de nourriture adaptée en tenant compte des apports par l’eau d’appoint.

 

Exercice 3 (Enoncé)

 

Calculez la dose d’urée maximum admissible dans un milieu neuf :

·        Initial

·        D’appoint (avec les hypothèses : bassin maintenu à 0,3 g de spiruline/litre, profondeur maintenue à 10 cm, taux de croissance de la biomasse = 30 %/jour)

 

Exercice 4 (Enoncé)

 

Calculez une formule de milieu à base d’engrais soluble NPK 15/15/15,

sans utiliser de phosphate monoammonique ni de sulfate dipotassique en respectant les limites de concentrations du tableau ci-dessous.

 

L’engrais contient 15 % d’azote, surtout ammoniacal, 15 % de P2O5 soit 6,6 % de P, 15 % de K2O, soit 12,5 % de K, et 15 % de SO3 soit 6 % de soufre.

 

 

 

 

 

Exercice 5 (Enoncé)

 

Calculez une formule de nourriture à base d’engrais soluble NPK 15/15/15 (le même que dans l’exercice précédant)

 

 

Exercice 6 (Enoncé)

 

On dispose d'engrais NPK 11/22/16 soluble. Calculez les doses à employer pour faire du milieu de culture et pour nourrir la spiruline.

 

Exercice 1 (Corrigé)

L’eau disponible contenant suffisamment de Ca, Mg et SO4, la formule simplifiée ne comportera que bicarbonate, chlorure de sodium et phosphate (+ azote, fer et oligoéléments). Mais la dose de phosphate (monoammonique) devra être réduite à 0,065 g par litre de manière à maintenir le rapport Mg/PO4 à sa valeur normale.

 

Exercice 2 (Corrigé)

 

L’eau d’appoint apporte assez de magnésium, de calcium et de sulfate.

On supprime donc de la formule standard le sulfate de magnésium et le CaCl2.

 

Exercice 3 (Corrigé)

 

Le phosphate monoammonique (à 12 % d’azote) apporte 0,0146 g de NH4/litre.

L’urée à 46 % d’azote apporte 0,59 g de NH4 par g d’urée.

 

·        Pour ne pas dépasser 30 ppm de NH4 dans le milieu initial, la dose maximum d’urée est de  (0,03-0,0146)/0,59 = 0,026 g/litre

·        Par m² et par jour un bassin en croissance doit recevoir 30 litres de milieu d’appoint ; ces 30 litres apportent 0,438 g de NH4 du phosphate ; la croissance de la biomasse (à 12 % d’azote) est de 9 g absorbant 1,388 g de NH4 ; d’ouù NH4 total à fournir  = 0,95 g, équivalant à 1,6 g d’urée, soit 0,053 g d’urée par litre de milieu d’appoint

 

Exercice 4 (Corrigé)

 

C’est le phosphore qui dicte la quantité d’engrais à mettre. Il faut :

0,027 g de P soit 0, 027/0,066 = 0,41 g d’engrais NPK par litre de milieu.Cette dose apporte 0,051 g de K par litre (OK), 0,075 g de S (OK) et 0,079 g de NH4 (3 fois trop).

Conclusion : utiliser cette dose d’engrais, mais après en avoir désammonié les deux tiers (par exemple en les faisant bouillir dans une solution de 0,15 g de soude jusqu’à ce qu’il ne se dégage plus de NH3).

 

Exercice 5 (Corrigé)

 

Comme dans l’exercice précédant, c’est le phosphore qui dicte la quantité de NPK à mettre : 204 g de NPK apportent le P équivalant à 50 g de phosphate monoammonique, des quantités excédentaire de K et de S, et l’équivalant de 66 g d’urée.

Il reste à mettre la dose d’urée complémentaire, soit 300 – 66 = 234 g/kg

 

 

Exercice 6 (Corrigé)

 

Attention il faut que ce soit de l'engrais soluble !

 

Un NPK est caractérisé par 3 nombres qui signifient, dans l'ordre, le % d'azote (N), le % de P2O5 (P) et le % de K2O (K).

 

Calculons les doses requises d'engrais NPK 11-22-16 pour faire un milieu de culture et pour la nourriture de la spiruline, sachant que le P2O5 contient 44 % de phosphore et que le K2O contient 83 % de potassium.

Un gramme de cet engrais contient donc 0,11 g d'azote (par sécurité on suppose que tout l'azote est ammoniacal), 0,22 x 0,44 = 0,097 g de phosphore et 0,16 x 0,83 = 0,133 g de potassium.

 

a)    Milieu neuf :

Le milieu doit contenir 27 mg de phosphore par litre. Donc il faut 0,027/0,097 = 0,28 g d'engrais par litre.

Cette dose apporte 0,28 x 0,11 = 0,031 g d'azote, soit très proche de la limite autorisée de 30 ppm d'ammonium.

Elle apporte aussi 0,28 x 0,16 x 0,83 = 0,037 g de potassium soit plus que la limite minimum.

Donc OK (s'il y avait eu trop d'ammonium, il aurait fallu désammonier la solution de NPK en la faisant bouillir avec un peu de soude ou de lessive de cendres fraiche).

 

b)    Nourriture :

Il faut apporter 13,5 g de phosphore par kg de spiruline produite, soit : 13,5/0,097 = 139 g d'engrais.

Cette dose apporte 139 x 0,11 = 15,3 g d'azote, soit l'équivalent de 15,3/0,46 = 33 g d'urée, soit environ le dixième de la dose normale d'urée qui ne change donc pratiquement pas.

Elle apporte aussi 139 x 0,16 x 0,83 = 18,5 g de potassium, soit juste ce qu'il faut, donc inutile de rajouter du sulfate dipotassique.

 

c)    Conclusion : ce NPK est particulièrement bien adapté.