BRPI0719422A2

BRPI0719422A2 - Substrato de planta, uso de um substrato de planta e método de cultivar plantas

Info

Publication number: BRPI0719422A2
Application number: BRPI0719422-6A
Authority: BR
Inventors: Alexander Wissemeier; Wolfgang Weigelt; Armin Alteheld; Horst Baumgartl; Hans-Juergen Quadbeck-Seeger
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2006-12-06
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2014-02-11
Also published as: JP2010511396A; PL2099287T3; EP2099287A1; WO2008068278A1; EP2099287B1; US20100050514A1; ATE540574T1; KR20090084922A; CN101553110A

Description

"SUBSTRATO DE PLANTA, USO DE UM SUBSTRATO DE PLANTA E MÉTODO DE CULTIVAR PLANTAS"

O modelo de utilidade alemão G 94.02.159.7 Ul mostra um condicionador de solo que compreende turfa e uma espuma de melamina/formaldeído floculenta de célula aberta, e sendo também possível adicionar adubo composto para plantio, adubo composto de corte ou camada superior de solo escavado. O condicionador de solo é capaz de fluir e é introduzido no solo.

Plantas em potes de flor ou recipientes de planta precisam ser irrigadas muitas vezes mais do que aquelas que crescem diretamente no solo (por exemplo leitos de flores) porque a quantidade de solo no pote é limitada. Plantas de turfa e certas outras plantas de jardim, também, são sensíveis à estiagem e precisam ser irrigadas freqüentemente. A capacidade de armazenagem de água do condicionador de solo acima mencionado nem sempre é satisfatória nestas aplicações.

O modelo de utilidade alemão DE 20.2005.018.041 Ul portanto propõe membranas de armazenagem de água feitas de espuma de melamina/formaldeído de célula aberta que estão em contato com o adubo composto da planta e com o solo. Contudo, até mesmo com relação a esta invenção, ainda há

espaço para aperfeiçoamentos, em particular a respeito do próprio substrato, no qual as raízes de planta crescem.

A razão é, inter alia, que as exigências de substrato na produção moderna de planta são muito altas. Em comparação com solo natural ou substratos naturais tal

como turfa, este pode ter sérias desvantagens, tais como:

simplificação de irrigação, capacidade de armazenagem de água alta que, no caso de irrigação irregular, compensa um fornecimento excessivo de água às plantas, ou sua falta, até mesmo quando a quantidade de água absorvida é muito alta, o substrato deve tornar possível a permeação de oxigênio para dentro da zona de raiz,

a captação e a liberação de água devem acarretar mudanças apenas diminutas no volume de substrato,

o substrato deve ser fácil de introduzir no recipiente a ser plantado e opcionalmente utilizar o volume a ser plantado,

plantio das plantas no substrato, e remoção delas do mesmo, devem ser simples,

as raízes das plantas devem ser mantidas suficientemente estáveis no substrato,

sistemas para liberação de compostos ativos devem ser incorporados em uma maneira simples (por exemplo fertilizantes ou agentes de proteção de planta) e

deve ser possível que o substrato seja esterilizado e seja

reutilizado.

Tem sido verificado que um substrato baseado em espumas de melamina/formaldeído de célula aberta atende às exigências anteriormente mencionadas em um grau alto que dispensa uma adição de turfa.

A invenção portanto refere-se a um substrato de planta

consistindo de:

(a) 25 a 100% em peso de uma espuma de melamina/formaldeído de célula aberta,

(b) 0 a 75% em peso de outros substratos de plana sintéticos e/ou solo mineral e

(c) 0 a 25% em peso de um ou mais sistemas para liberar substâncias ativas e/ou de outros aditivos.

O substrato de acordo com a invenção pode ser armazenado e transportado na ausência de qualquer água sem desenvolver propriedades hidrofóbicas como é o caso por exemplo com os substratos baseados em turfa. O uso de acordo com a invenção resulta em uma aeração excelente, e irrigação é consideravelmente simplificada.

A invenção adicionalmente se refere ao uso de uma mistura

consistindo de:

(a) 25 a 100% em peso de uma espuma de melamina/formaldeído de célula aberta,

(c) 0 a 25% em peso de um ou mais sistemas para liberar

substâncias ativas e/ou de outros aditivos,

como substrato para cultivar plantas.

A invenção também se refere a um método de cultivar plantas, onde as plantas são crescidas em um substrato consistindo de (a) 25 a 100% em peso de uma espuma de

melamina/formaldeído de célula aberta,

Todas as percentagens sempre se referem ao peso total do substrato de planta de acordo com a invenção. Preferivelmente, o substrato de planta está essencialmente livre de turfa.

Formas adequadas são espumas de célula aberta feitas de resinas de condensação de melamina/formaldeído. São especialmente preferidas as espumas elásticas baseadas em resinas de melamina como descritas em EP 0.017.672 Al. Esta publicação expressamente mencionada. Tais espumas estão disponíveis, por exemplo, na BASF Aktiengesellschaft sob o nome Basotect®. Para os propósitos da invenção, uma espuma de célula aberta é entendida com o significado de uma espuma onde o polímero forma uma estrutura ramificada formada por nervuras discretas e as bolhas individuais que são o resultado do processo de esponjamento estão conectadas umas nas outras. Em contraste, uma espuma de célula fechada é uma espuma onde bolhas individuais estão circundadas pelo material de polímero e onde as bolhas de espuma individuais estão separadas umas das outras por membranas de polímero, até mesmo na espuma acabada e no polímero curado.

Uma espuma de célula aberta que é adequada para a produção de blocos ou membranas feitos de partículas de espuma de acordo com o processo da invenção preferivelmente tem um volume de poro de pelo menos 0,95 m3/m3, preferivelmente de pelo menos 0,98 m3/m3 e em particular de pelo menos 0,985 m3/m3. O termo volume de poro é entendido com o significado da razão do volume de poro em relação ao volume de espuma. O comprimento das nervuras na espuma de célula aberta aumenta com o aumento dos valores de volume de poro. Ao mesmo tempo, o diâmetro da nervura diminui.

A massa volumétrica livre de uma tal espuma é, por exemplo, 4 a 100, preferivelmente 6 a 60, em particular 8 a 40 e especialmente preferivelmente 8 a 20 g/L conforme especificado em DIN 53420.

Para produzir uma tal espuma, uma dispersão ou solução elevadamente concentrada, compreendendo propelente, de um pré- condensado de melamina/formaldeído, pode ser esponjada usando ar quente, vapor de água ou o efeito de microondas e então curada, como descrito em EP-A 071.672 ou EP-A 037.470.

A razão molar de melamina/formaldeído está geralmente dentro da faixa de 1:1 a 1:5. Para preparar espumas que são especialmente baixas em formaldeído, a razão molar é selecionada dentro da faixa de 1:1,3 a 1:1,8, e um pré-condensado livre de sulfito é utilizado, como descrito por exemplo em WO 01/94436.

Muito especialmente preferidas são as espumas elásticas que são baseadas em um condensado de melamina/formaldeído que compreende incorporado no polímero pelo menos 50% em peso, preferivelmente pelo menos 80% em peso, de unidades de melamina e formaldeído, que pode compreender incorporado no polímero até 50, preferivelmente até 20% em peso de outros plásticos termorrígidos contendo amino, amida, hidroxila ou carboxila por um lado e aldeídos por outro lado, e que são caracterizados pelas seguintes propriedades:

a) a massa volumétrica livre como especificada em DESi 53

420 está entre 4 e 80, preferivelmente entre 6 e 60 e em particular entre 8 e 40 [g-L"1];

b) a condutividade térmica como especificada em DIN 52 612 é menor do que 0,06, preferivelmente menor do que 0,05 e em particular

menor do que 0.04 [W.m"1.0^1];

c) o valor de resistência à compressão como especificado em DIN 53 577 em deflexão de 60%, dividido pela massa volumétrica livre, é menor do que 0,3, preferivelmente menor do que 0,.2 [N.cm^/g.L"1], onde, o valor de resistência à compressão em deflexão de 60% é determinado, uma

recuperação da espuma de pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 80% e em particular pelo menos 90% de sua dimensão original precisa ocorrer;

d) o módulo de elasticidade determinado por um método similar a DIN 50 423, dividido pela massa volumétrica livre, é menor do que 0,25, preferivelmente menor do que 0,2 e em particular menor do que 0,15

[N.mmfVg.L"1];

e) o alongamento na ruptura como especificado em DIN 53 423 é maior do que 6, preferivelmente maior do que 9 e em particular maior do que 12 [mm];

f) a ignibilidade como especificada em DIN 4102 é pelo menos normal, preferivelmente difícil;

g) a resistência à tração como especificada em DIN 53 571 é preferivelmente pelo menos 0,07, em particular pelo menos 0,1 N.mm"2.

Em uma modalidade preferida, o substrato de planta de acordo com a invenção exclusivamente compreende substratos de planta sintéticos.

Em uma outra modalidade preferida, o substrato de planta de acordo com a invenção compreende solo mineral.

Em uma outra modalidade preferida, o substrato de planta de acordo com a invenção não compreende quaisquer outros substratos de planta sintéticos ou solos minerais.

Em uma outra modalidade preferida, a espuma é empregada na forma cominuída, por exemplo na forma floculada. Tais flóculos preferivelmente têm um diâmetro médio de 1,5 a 75 mm, em particular 4 a 40 mm.

Em uma outra modalidade preferida, a espuma é empregada na

forma de um bloco.

Em uma modalidade preferida, a espuma empregada de acordo com a invenção é um material residual ou reciclado.

Se o substrato de acordo com a invenção for utilizado na forma cominuída, será possível por exemplo cominuir pedaços de espuma que são gerados de cortes quando se cortam artigos moldados ou quando se fabricam blocos de espuma ou membranas de espuma para dar flocos.

A cominuição dos pedaços de espuma em flocos pode ser realizada por exemplo por rasgo dos pedaços de espuma, por corte ou por perfuração. E preferido gerar os flocos por rasgo dos pedaços de espuma, porque isto dá uma superfície irregular grande.

Em uma variante preferida, a espuma de célula aberta é saturada com um líquido, por exemplo alcoóis, cetonas, hidrocarbonetos líquidos ou água, antes de ela ser cortada ou dividida. É preferido usar água. Divisão pode ser realizada usando máquinas de cominuição convencionais que estão equipadas com lâminas rotativas ou com trituradores. Máquinas de cominuição adequadas são, por exemplo, moinhos tais como moinhos de bolas, ou Ultraturax, extrusores.

Dependendo da natureza da máquina de cominuição ou da

velocidade das lâminas, podem ser obtidos partículas finamente divididas (pós) ou pedaços semelhantes a lã de algodão (flóculos). Nesta maneira, um pedaço de espuma embebido em água ou em álcool pode ser processado em uma maneira particularmente simples e livre de poeira para dar uma suspensão de partículas de plástico aminado. Se desejado, a suspensão pode ser subseqüentemente filtrada ou centrifugada e o pó resultante pode ser subseqüentemente seco.

Materiais residuais ou reciclados também podem ser usados quando o produto for utilizado na forma de um bloco. Por exemplo, EP-B 0 646 452 mostra um método de produzir

pedaços de espuma moldada onde cortes de espuma de resina de melamina de célula aberta com uma massa volumétrica de 5 a 100 g/L são cominuídos para dar flocos. Estes flocos, juntos com um aglutinante, um agente de cura e água, são usados para preparar uma composição fluida. A composição fluida é introduzida em um molde vedado e comprimida, no molde, para uma massa volumétrica de 15 a 120 g/L. Cura do aglutinante resulta no material moldado sendo endurecido como um artigo moldado.

E preferido um método de produzir blocos compostos de pedaços de espuma de pelo menos uma espuma de célula aberta que compreende as seguintes etapas:

(a) cominuição dos pedaços de espuma para dar flocos,

(b) compressão dos flocos para dar um material compósito,

(c) ligação mecânica dos flocos por costura.

Ligação dos flocos de espuma por costura evita a introdução de outras substâncias na espuma, o que de outro modo seria necessário.

Um tal método é descrito em EP-A 1.764.204.

Com o propósito de evitar rejeito de pedaços de espuma individuais que são obtidos como cortes quando se cortam artigos moldados ou quando se produzem blocos de espuma, estes pedaços de espuma são cominuídos de acordo com o processo de acordo com a invenção para dar flocos.

A cominuição dos pedaços de espuma em flocos pode ser realizada por exemplo por rasgo dos pedaços de espuma, por corte ou por perfuração. É preferido gerar os flocos por rasgo dos pedaços de espuma, porque isto dá uma superfície irregular grande, o que torna possível uma ligação melhor dos flocos individuais durante o processo de costura.

Com o propósito de se ser capaz de ligar os flocos individuais por costura para dar um bloco, os flocos preferivelmente têm um tamanho, em todas as três dimensões, dentro da faixa de 3 a 250 mm, preferivelmente dentro da faixa de 5 a 100 mm e em particular dentro da faixa de 10 a 50 mm.

Ligação dos flocos mecanicamente por costura é preferivelmente realizada na mesma maneira que a costura de fibras para dar um não-tecido. Produção de um não-tecido por costura é conhecida por exemplo de DE-A 198.19.733. Aqui, remoção do não-tecido das agulhas é suportada pelo fato de que uma câmara pressurizada está localizada sobre o lado do removedor que faceia para fora do não-tecido, do qual ar pressurizado da câmara flui para o não-tecido ao longo dos canais no removedor, empurrando assim o não-tecido do removedor para o suporte de costura. Contudo, também é possível remover o não-tecido das agulhas com o auxílio do removedor, mas sem ser suportado por ar pressurizado.

Outros substratos artificiais adequados são, por exemplo, resina de espuma organossintética baseada em uréia (por exemplo Hygromull®, styromull de célula fechada o suas misturas (por exemplo Hygropor®73), superabsorvedores (poliacrilatos reticulados ou poliacrilamidas reticuladas (por exemplo Luquasob®)), componentes minerais anidros tais como areia, cascalho, argila expandida e grânulos de argila (por exemplo Seramis®). Tais outros substratos artificiais estão presentes em uma quantidade de 0 a 75% em peso, preferivelmente 0 a 40% em peso, em particular 0 a 20% em peso.

Para os propósitos da invenção, um solo mineral é entendido com o significado de um solo que compreende 30% em peso de substrato orgânico, i.e. humo e/ou biomassa. Um teor de < 20% em peso, em particular < 15% em peso, é preferido. O teor de solo mineral totaliza de 0 a 75% em peso, preferivelmente de 0 a 40% em peso, em particular de 0 a 20% em peso.

O substrato de acordo com a invenção preferivelmente compreende sistemas de liberação compreendendo fertilizantes e/ou agentes de proteção de planta. Os fertilizantes utilizados no processo de acordo com a invenção

podem tomar a forma de fertilizantes simples ou de fertilizantes compostos. Constituinte destes fertilizantes que são factíveis são todos componentes de fertilizante costumeiros, fontes de nitrogênio que podem ser usadas sendo, por exemplo, sulfato de amônio, nitrato de amônio, cloreto de amônio, sulfa-nitrato de amônio, uréia, cianamida, dicianodiamida, nitrato de sódio, salitre do Chile ou nitrato de cálcio, e também fertilizantes de liberação lenta tais como oxamida, condensados de uréia/formaldeído, condensados de uréia/acetaldeído ou condensados de uréia/glioxal, por exemplo ureaform, acetilenodiuréia, isobutilidenodiuréia or crotonilidenodiuréia. Também é possível que estejam presentes compostos que compreendem um ou mais dos seguintes nutrientes de planta: fósforo, potássio, magnésio, cálcio ou enxofre, e compostos que compreendem os elementos traço boro, ferro, cobre, zinco, manganês ou molibdênio. Exemplos de tais compostos são fosfato de monoamônio, fosfato de diamônio, superfosfato, fosfato de Thomas, superfosfato triplo, fosfato de dicálcio, fosfato de potássio, fosfatos brutos parcial ou totalmente digeridos, nitrato de potássio, cloreto de potássio, sulfato de potássio, fosfato de dipotássio, sulfato de magnésio, cloreto de magnésio, kieserita, dolomila, óxido de cálcio, colemanita, ácido bórico, bórax, sulfato de ferro, sulfato de cobre, sulfato de zinco, sulfato de manganês, molibdato de amônio ou substâncias similares. Além disso, os fertilizantes podem compreender uma ou mais substâncias ativas tais como, por exemplo, inibidores de nitrificação, inibidores de urease, herbicidas, fungicidas, inseticidas, reguladores de crescimento, hormônios, feromônios ou outros agentes de proteção de planta ou adjuvantes de solo em quantidades de 0,01 a 20% em peso, baseadas no fertilizante. Agentes de complexação tais como EDTA ou EDDHA também podem estar presentes.

É preferido o uso de fertilizantes compostos, em particular de fertilizantes compostos de liberação lenta, que compreendem por exemplo compostos tais como ureaform, acetileno-diuréia, isobutilideno-diuréia ou crotonilidenodiuréia como a fonte de nitrogênio. É ademais preferido o uso de fertilizantes revestidos, onde os grânulos de fertilizante estão revestidos com uma membrana polimérica fina. Fertilizantes revestidos são distinguidos por uma liberação retardada dos nutrientes e são por si conhecidos pelo trabalhador experiente.

Agentes de proteção de planta adequados são por exemplo

inseticidas, fungicidas, reguladores de crescimento e herbicidas, se apropriado em combinação com agentes protetores adequados. São preferidas substâncias ativas sistêmicas que são absorvidas das plantas via as raízes.

O sistema de liberação ocasiona uma liberação retardada das substâncias ativas, de modo que as plantas podem ser alimentadas com nutrientes e/ou agentes de proteção de planta durante o período de crescimento inteiro, preferivelmente por pelo menos um ano, em particular por dois anos.

Sistemas microencapsulados e outros sistemas com uma liberação retardada de substância ativa (formulações de liberação lenta) são descritos, por exemplo, em Η. Mollet, A. Grubenmann, Formulation Technology, Wiley-VCH, Weinheim 2001, Controlled Release Pesticides, ACS Symp. Series, No. 53, Am. Chem. Soc., Washington D.C. 1977, WO 97/14308 e Η. B. Scher, Controlled- release deliveiy systems for pesticides, Macei Dekker, Inc., New York 1999.

Se os sistemas de liberação para substâncias ativas estiverem presentes, geralmente totalizam de 0,01 a 20, preferivelmente de 0,05 a 10% em peso.

Exemplos de tais sistemas são colheitas em recipiente, e caixas com

janela.

As plantas podem ser empregadas na forma de semente, mudas de planta se não na forma pré-cultivada.

Além disso, o substrato de planta é particularmente adequado para todas as plantas ornamentais e plantas de recipiente (espécies lenhosas, perenes) e para vário tipos de fruta e hortaliças.

Além disso, o substrato de planta é particularmente adequado para uso em estufas, em recipientes ao ar livre, caixas com janela, recipientes de planta, potes de pátio, sacos de crescimento intencionados para serem plantados ou semeados, e com meio de enraizamento para crescimento de plantas cultivadas a partir de semente.

O substrato de planta de acordo com a invenção também pode ser usado como um condicionador de solo, i.e. um aditivo para solos e outros substratos.

A invenção é ilustrada com mais detalhe pelos exemplos.

Exemplos

Potes de plástico de tamanho 13 foram cheios com os substratos de exemplos 1 - 4 e de exemplos comparativos 1 e 2, e plantados com, em cada caso, mudas de folhas chinesas. As plantas foram fertilizadas e irrigadas (fertigadas) com um fertilizante nutriente integral solúvel em água (fertilizante de NPK, "Hakaphos® Spezial", de concentração de 0,5%, com Mg e nutrientes traço). De acordo com a prática agrícola, as plantas foram irrigadas sempre que variante 7 exigisse água. Em contraste, as variantes submersas 4 e o exemplo comparativo 2 forram irrigados diariamente com solução de fertigação (fertilização e irrigação) até que fosse observado fluxo-através com o propósito de testar a resistência à irrigação excessiva. Os potes foram deixados dentro de estufa a aproximadamente 18-23 °C.

Foram obtidos os seguintes resultados:

Exemplo No. Substrato Crescimento de planta 1 bloco de MFF +++ 2 flocos de MFF +++ 3 flocos de MFF + SAP +++ Exemplo comparativo 1 Adubo composto de pote comercial +++ Exemplo comparativo 2 Adubo composto de pote comercial, submerso + 4 flocos de MFF, submersos +++

MFF = espuma de melamina/formaldeído (Basotect®, BASF)SAP = superabsorvente+ satisfatório, ++ bom, +++ muito bom

Bom crescimento de planta foi observado em exemplos 1,2, 3 e no adubo composto de pote tradicional (exemplo comparativo 1).

Sob as condições de irrigação excessiva diária (condições submersas) com alimentações diárias de 100 mL de solução de nutriente, como em exemplo 4 e exemplo comparativo 2, flui mostrado que flóculos de MFF são um substrato superior ao adubo composto de pote comercialmente disponível. Como um resultado das condições úmidas no substrato baseado em turfa comercialmente disponível, o crescimento das plantas de folhagem chinesas foi sobremaneira retardado, e alcançaram apenas um terço do peso fresco do rebento daquelas plantas que haviam sido cultivadas em flóculos de MFF com um diâmetro médio de aproximadamente 20 mm (exemplo 4).

A figura 1 mostra plantas que foram cultivadas de acordo com exemplos 2 (b) e 4 (d) e exemplos comparativos 1 (a) e 2 (c).

Claims

1. Substrato de planta, caracterizado pelo fato de que consiste de: (a) 75 a 100% em peso de uma espuma de melamina/formaldeído de célula aberta, (b) 0 a 25% em peso de um ou mais sistemas para liberar substâncias ativas e/ou de outros aditivos onde a espuma de melamina/formaldeído de célula aberta está na forma de um bloco.

2. Substrato de planta de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espuma de melamina/formaldeído é um material residual ou reciclado.

3. Substrato de planta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a massa volumétrica livre da espuma de melamina/formaldeído é 4 a 100 g/l.

4. Substrato de planta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende um fertilizante simples ou composto.

5. Substrato de planta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende um agente de proteção de planta do grupo de inseticidas, fungicidas e reguladores de crescimento.

6. Uso de um substrato de planta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que é para o cultivo de plantas.

7. Método de cultivar plantas, caracterizado pelo fato de que as plantas crescem em um substrato de planta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.