ES1275799U - Acondicionador de suelo - Google Patents

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ES1275799U ES202032681U ES202032681U ES1275799U ES 1275799 U ES1275799 U ES 1275799U ES 202032681 U ES202032681 U ES 202032681U ES 202032681 U ES202032681 U ES 202032681U ES 1275799 U ES1275799 U ES 1275799U
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Abstract

Acondicionador de suelo, que comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, caracterizado por que: - dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de hasta 20.000 Daltons, tal como se mide mediante cromatografía de exclusión molecular, comprendiendo dichos fragmentos hasta 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso, y - dicho mejorador de suelo es un carbonato, hidrogenocarbonato, óxido o hidróxido de potasio, sodio, litio, calcio, magnesio o amonio, o una mezcla de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN
Acondicionador de suelo
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un acondicionador de suelo que comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, así como a procedimientos para preparar el mismo y a sus usos en agricultura.
Estado de la técnica
El fertilizante, que consiste esencialmente en diversos tipos de componentes nutritivos para el crecimiento de plantas, se ha empleado ampliamente en todo el mundo para mejorar los rendimientos de productos agrícolas. En general, los fertilizantes pueden estar en forma de líquido puro, suspensiones o sólido. Pueden introducirse en las plantas por alimentación a través del suelo o mediante su aplicación al follaje de las plantas, tal como pulverización, irrigación y similares. En estos últimos años, el fertilizante foliar ha reemplazo gradualmente el uso común del fertilizante aplicado al suelo en sitios agrícolas, ya que tienen menos impactos negativos sobre el medioambiente. Los estudios mostraron que el método de fertilización convencional por alimentación a través del suelo ha contribuido a la contaminación de aguas superficiales y aguas subterráneas. Esto se debe principalmente a la lixiviación de los nutrientes solubles del fertilizante, tales como nitrógeno, en el acuífero. Dichas circunstancias pueden dar como resultado un escaso transporte de nutrientes a las células de la planta y un empobrecimiento del suelo.
Por tanto, existe la necesidad de acondicionar eficazmente el suelo, a la vez que se preservan la salud humana y animal, el cultivo y el medioambiente.
Descripción de la invención
El objetivo anterior se ha alcanzado mediante un acondicionador de suelo que comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, según la reivindicación 1. En otro aspecto, la presente invención se refiere a un uso de dicho acondicionador de suelo en agricultura.
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un producto agroquímico que comprende el acondicionador de suelo y aditivos agroquímicos.
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método para acondicionar un suelo, comprendiendo dicho método la etapa de aplicar el acondicionador de suelo o el producto agroquímico a un suelo de cultivo o suelo.
El término "planta” indica una planta o plantas que puede(n) cultivarse y cosecharse con fines de lucro o subsistencia, incluyendo, por tanto, cultivos, cereales, verduras, frutas y flores, así como cultivarse y cosecharse para jardinería o uso personal.
El término "suelo de cultivo” indica el suelo en el que la planta se cultiva o en el que se siembra la planta o en el que se sembrará la planta, que incluye, por tanto, terrenos, tierras y medios sin suelo, tal como en hidrocultura e hidroponía.
Las características y las ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada y los ejemplos de trabajo proporcionados con fines ilustrativos y no limitativos.
Breve descripción de las figuras
Las figuras 1 a 4 muestran el resultado de los tests del Ejemplo 4 descrito en la sección siguiente de este documento, en el que el acondicionador de suelo "B” se compara con un cultivo sin tratar "A” y un producto comparativo "C”.
Fig.1 muestra la comparación en relación con el crecimiento de hojas verdes.
Fig.2 muestra la comparación en relación con el al desarrollo de raíces.
Fig. 3 y Fig. 4 muestran comparaciones relativas al incremento general de peso de la planta. Dado que el Ejemplo 4 corresponde a 16 plantas, Fig. 3 se refiere a 8 de ellas y Fig. 4 se refiere a las otras 8.
Las figuras 5 a 7 muestran los resultados de los tests del Ejemplo 5 de la sección siguiente de este documento, en el que el acondicionador de suelo "B” se compara con un cultivo sin tratar "A” y un producto comparativo "C”.
Fig.5 muestra la comparación en relación con el crecimiento de hojas verdes.
Fig.6 muestra la comparación en relación con el al desarrollo de raíces.
Fig.7 muestra la comparación en relación con el número de flores.
Descripción detallada de unas formas de realización de la invención
Por tanto, el objeto de la invención es un acondicionador de suelo que comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, en el que:
- dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de hasta 20.000 Daltons, tal como se mide mediante cromatografía de exclusión molecular, comprendiendo dichos fragmentos hasta 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso, y
- dicho mejorador de suelo es un carbonato, hidrogenocarbonato, óxido o hidróxido de potasio, sodio, litio, calcio, magnesio, hierro, zinc, cobre o amonio, o una mezcla de los mismos.
Preferentemente, el acondicionador de suelo está en forma sólida, y dicha forma sólida puede ser un comprimido, un minicomprimido, un microcomprimido, un gránulo, un microgránulo, un pellet, un material multiparticulado, un material particulado micronizado o polvo.
Se ha encontrado que el acondicionador de suelo que contiene tanto lignina como mejorador de suelo permite lograr varias ventajas y efectos deseados.
En primer lugar, la fracción de lignina es altamente eficaz en el fomento del crecimiento de la planta, así como en la actuación contra fitopatógenos. Además, una vez en el suelo, parte de la fracción de lignina se convierte en ácidos húmicos, que son conocidos por ser mejoradores del crecimiento y acondicionadores de suelo producidos convencionalmente a partir de depósitos fósiles encontrados como lignito o turba. La presencia del mejorador de suelo permite mejorar la arabilidad del suelo, de modo que se potencia la eficacia global de la fracción de lignina. Esto significa que se aumenta una cantidad significativa de carbono renovable en el suelo, induciendo de ese modo una mejor estructura del suelo y mejorando el crecimiento de las plantas y hongos beneficiosos.
Además, la producción del acondicionador de suelo es sencilla y económica, ya que las concentraciones respectivas son ventajosamente muy bajas. Esto también significa que el acondicionador de suelo puede prepararse y diluirse fácilmente con agua hasta las concentraciones deseadas, antes de su uso.
Preferentemente, el mejorador de suelo es carbonato o hidrogenocarbonato de potasio o sodio, o una mezcla de los mismos.
En formas de realización preferidas, el mejorador de suelo es carbonato de potasio, hidróxido de potasio o una mezcla de los mismos.
En formas de realización preferidas, el acondicionador de suelo comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo en una razón de concentraciones de 100:1 a 1:100, preferentemente de 50:1 a 1:20, más preferentemente de 20:1 a 1:1.
Preferentemente, el acondicionador de suelo comprende hasta el 50% en peso de mejorador de suelo basándose en el peso del acondicionador de suelo, más preferentemente hasta el 35% en peso.
En formas de realización preferidas, el acondicionador de suelo comprende del 2 al 35% en peso de mejorador de suelo basándose en el peso del acondicionador de suelo.
La lignina es una clase de polímeros orgánicos complejos que forman importantes materiales estructurales en los tejidos de sostén de algunas algas, plantas vasculares, incluida su corteza, y plantas herbáceas, tales como madera (es decir, madera blanda y madera dura), paja de todos los cereales, bagazo, hierba, lino, yute, cáñamo o algodón. La lignina también puede tener una fuente mineral, tal como turba, leonardita y hulla, sin embargo, para los fines de la presente invención, la lignina tiene una fuente no mineral.
Químicamente, en su forma nativa, la lignina es un polímero reticulado al azar muy irregular de unidades de fenilpropano unidas mediante muchas uniones diferentes, con un peso molecular promedio en peso de 20.000 Daltons o superior. A continuación, en la presente memoria se muestra un fragmento de lignina (I) representativo e ilustrativo que contiene los patrones de unión más importantes:
Figure imgf000004_0001
Dicho polímero es el resultado de una polimerización deshidrogenados mediada por enzimas de tres precursores monoméricos de fenilpropano:
Figure imgf000005_0001
alcohol cumarílico alcohol coniferílico alcohol sinapílico
que dan como resultado los siguientes restos, respectivamente:
Figure imgf000005_0002
hidroxifenilo (H) guaiacilo (G) siringilo (S)
El alcohol coniferílico se produce en todas las especies y es el monómero dominante en las coníferas (maderas blandas). Las especies caducifolias (madera dura) contienen hasta el 40% de unidades de alcohol sinapílico mientras que las hierbas y los cultivos agrícolas también pueden contener unidades de alcohol cumarílico.
La lignina puede clasificarse en ligninas de madera blanda y de madera dura según sus fuentes de biomasa en bruto.
Las fuentes de biomasa en bruto que pueden ser materiales de partida aptos para la obtención de la fracción de lignina relevante son cualquier lignina que incluya lignina esencialmente pura, así como lignina Kraft, lignina procedente de la biomasa, lignina a partir del procedimiento de formación de pasta en condiciones alcalinas, lignina a partir del procedimiento de sosa, lignina a partir de la formación de pasta organosolv, lignina a partir de procedimientos enzimáticos, lignina a partir de procedimientos de explosión por vapor y cualquier combinación de las mismas.
Por la expresión "lignina esencialmente pura”, se debería entender por lo menos el 80% de lignina pura basándose en biomasa en bruto seca, preferentemente por lo menos el 90% de lignina pura, más preferentemente por lo menos el 95% de lignina pura, siendo la parte restante extractos e hidratos de carbono tales como hemicelulosas, así como materia inorgánica.
Por la expresión "lignina Kraft” , se debe entender lignina que se origina a partir de licor negro Kraft. El licor negro es una disolución acuosa alcalina de residuos de lignina, hemicelulosa y sustancias químicas inorgánicas usadas en un procedimiento de formación de pasta Kraft. El licor negro del procedimiento de formación de pasta comprende componentes procedentes de diferentes especies de madera blanda y de madera dura en diversas proporciones. La lignina puede separarse del licor negro mediante diferentes técnicas, incluyendo, por ejemplo, precipitación y filtración. Habitualmente, la lignina comienza a precipitar a valores de pH inferiores a 11 - 12. Pueden usarse valores de pH diferentes con el fin de precipitar fracciones de lignina con propiedades diferentes. Estas fracciones de lignina pueden diferir entre sí en cuanto a la distribución de peso molecular, por ejemplo, Mw y Mn, la polidispersidad, el contenido de hemicelulosa y extractos, el contenido de material inorgánico. La lignina precipitada puede purificarse con respecto a impurezas inorgánicas, hemicelulosa y extractos celulósicos usando etapas de lavado con ácido. Puede lograrse una purificación adicional mediante filtración.
Alternativamente, la lignina se separa de la biomasa. El procedimiento de separación puede comenzar con la licuefacción de la biomasa con álcali fuerte seguido por un procedimiento de neutralización. Después del tratamiento con álcali, la lignina puede precipitarse de manera similar a la presentada anteriormente.
Preferentemente, la separación de lignina de la biomasa comprende una etapa de tratamiento con enzimas. La lignina separada de la biomasa mediante tratamiento con enzimas es esencialmente sin azufre (contenido de azufre menor del 3%) y, por tanto, valiosa en el procesamiento posterior. Preferentemente, el material celulósico se trata previamente para retirar las hemicelulosas y, después de eso, la celulosa se ha hidrolizado enzimáticamente. La fracción de lignina insoluble resultante comprende hasta el 30% en peso de celulosa.
Preferentemente, la lignina separada también se somete a un procedimiento de despolimerización con el fin de reducir adicionalmente el peso molecular promedio en peso de los fragmentos.
En algunas formas de realización, la lignina separada también se somete a un procedimiento de despolimerización con el fin de reducir adicionalmente los pesos moleculares promedio en peso y en número de los fragmentos.
Los procedimientos de despolimerización adecuados incluyen despolimerización catalizada por bases, despolimerización enzimática, despolimerización catalizada por ácidos, despolimerización catalizada por metales, despolimerización asistida por líquidos iónicos y despolimerización de lignina asistida por fluidos supercríticos.
El peso molecular promedio en peso (Mw) de los fragmentos en la fracción de lignina se mide mediante cromatografía de exclusión molecular (o "SEC”). La SEC emplea un líquido estancado presente en los poros de perlas como fase estacionaria y un líquido que fluye como fase móvil. Por tanto, la fase móvil puede fluir entre las perlas y también hacia el interior y exterior de los poros en las perlas. El mecanismo de separación se basa en el tamaño de las moléculas de polímero en disolución. Las moléculas más grandes se eluirán en primer lugar. Las moléculas pequeñas que pueden entrar en muchos poros en las perlas necesitan un tiempo mayor para pasar a través de la columna y, por tanto, saldrán de la columna lentamente. Para determinar los pesos moleculares de los componentes de una muestra de polímero, debe realizarse una calibración con polímeros patrón de peso conocido. A continuación, se comparan los valores de la muestra desconocida con el gráfico de calibración. Los tiempos de retención dependen del material de la columna usado, del eluyente y de lo similares que son los patrones usados en comparación con las muestras. Preferentemente, el eluyente es preferentemente NaOH 0,1 M.
Preferentemente, dicha fracción de lignina comprende fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 2.000 a 20.000 Daltons.
Más preferentemente, dicha fracción de lignina comprende fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 3.000 a 20.000 Daltons.
Incluso más preferentemente, dicha fracción de lignina comprende fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 4.000 a 15.000 Daltons.
En algunas formas de realización preferidas, dicha fracción de lignina comprende fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 4.000 a 6.000 Daltons.
En otras formas de realización preferidas, dicha fracción de lignina comprende fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 9.000 a 11.000 Daltons.
Preferentemente en estas formas de realización, dichos fragmentos comprenden de 11 a 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso, más preferentemente de 22 a 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso.
El peso molecular de los tres precursores monoméricos de fenilpropano varía entre 150 Da de alcohol cumarílico, 180 Da de alcohol coniferílico y 210 Da de alcohol sinapílico. Por tanto, el peso promedio es de 180 Da, y se ha usado este valor como "unidad de fenilpropano” . Los valores de Mw se han dividido entre 180 Da, obteniendo de ese modo los números de unidades de fenilpropano en promedio en peso.
En formas de realización adicionales, la fracción de lignina tiene un índice de polidispersidad (PDI) de 1,25 a 12.
El índice de polidispersidad (PDI) o índice de heterogeneidad, o simplemente dispersidad, es una medición de la distribución de masa molecular en una muestra de polímero dada. El PDI es el peso molecular promedio en peso (Mw) dividido entre el peso molecular promedio en número (Mn). Indica la distribución de masas moleculares individuales en un lote de polímeros. Preferentemente, el acondicionador de suelo comprende una fracción de lignina que comprende además hasta el 30% en peso de celulosa, más preferentemente del 5 al 30% en peso de celulosa, basándose en el peso de la fracción de lignina, y comprende asimismo por lo menos una enzima degradadora de celulosa, tal como exoglucanasa (EXG), endoglucanasa (EG) y D-glucosidasa (BGL). Las celulasas son el sistema de enzimas más eficiente para la hidrólisis completa de sustratos celulósicos para dar su glucosa monomérica, que es un azúcar fermentable. Como el azúcar ayuda en la respiración de las células de la planta y en el crecimiento de las células, se deduce que la presencia de celulosa en el acondicionador de suelo de la invención es ventajosa para mejorar adicionalmente la eficacia global en el enriquecimiento del suelo y el fomento del crecimiento de las plantas.
En formas de realización preferidas, el acondicionador de suelo de la invención comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo en una razón de concentraciones de 10:1 a 1,1:1, siendo dicho mejorador de suelo K2CO3 , KOH, NH4OH, CaOH, ZnO, FeSO4 , MgO o una mezcla de los mismos.
Más preferentemente, en estas formas de realización preferidas, el acondicionador de suelo de la invención está en forma de gránulos, pellet, disolución o suspensión en agua o glicol. En otras formas de realización, la composición consiste esencialmente en una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, en la que:
- dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de hasta 20.000 Daltons, tal como se mide mediante cromatografía de exclusión molecular, comprendiendo dichos fragmentos hasta las 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso, y
- dicho mejorador de suelo es un carbonato, hidrogenocarbonato, óxido o hidróxido de potasio, sodio, litio, calcio, magnesio, o amonio, o una mezcla de los mismos.
Para los fines de la presente invención, la expresión "consiste esencialmente en” significa que dicha fracción de lignina y dicho por lo menos un mejorador de suelo son los únicos componentes activos que actúan como promotores del crecimiento de la planta y del enriquecimiento del suelo que están presentes en el acondicionador de suelo, y los otros posibles componentes tienen actividades diferentes o son simples coformulantes.
En formas de realización adicionales, la composición consiste en una fracción de lignina y por lo menos en un mejorador de suelo, tal como se describió anteriormente.
En otro aspecto, la presente invención se refiere a un uso de dicho acondicionador de suelo en agricultura.
Preferentemente, el acondicionador de suelo puede aplicarse en una cantidad de 2 a 200 kg/ha, cada 5-15 días, cuando el acondicionador de suelo está en forma sólida, más preferentemente de 10 a 20 kg/ha.
Alternativamente, el acondicionador de suelo puede aplicarse en una cantidad de 1 a 10 L/ha, cada 5-15 días, cuando el acondicionador de suelo se disuelve previamente en agua, más preferentemente 5 a 6 L/ha.
En formas de realización particularmente preferidas, el acondicionador de suelo se disuelve en agua y a continuación, se aplica en una cantidad de 1 a 10 L/ha, cada 5-15 días, comprendiendo dicho acondicionador de suelo hasta el 15% en peso de fracción de lignina. En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un producto agroquímico que comprende el acondicionador de suelo y aditivos agroquímicos.
Los aditivos adecuados son reguladores del pH, reguladores de la acidez, reguladores de la dureza del agua, aceites minerales, aceites vegetales, fertilizantes, abonos de hojas y combinaciones de los mismos.
Los aditivos ejemplificativos incluyen 2-etilhexanol, EO-PO, alcoholes alcoxilados, amina grasa alcoxilada, triglicéridos alcoxilados, alquil poliglicósido, sal de sodio de alquil éter sulfato, condensado de alquilfenol-óxido de etileno, alquilfenilhidroxipolioxietileno, metil éter de alil polietilenglicol, tensioactivo de dipropionato anfóterro, di-1-p-menteno, dimetilpolisiloxano, aceite vegetal esterificado, condensado de óxido de etileno, ésteres de ácidos grasos, condensado de alcohol graso-óxido de etileno, alcohol graso polialcoxilado, lecitina (soja), aceite de colza metilado, n-dodecilpirrolidona, n-metilpirrolidona, noctilpirrolidona, tensioactivo no iónico, condensado de nonilfenol-óxido de etileno, aceites de parafina, poli(vinilpirrolidiona/1-hexadeceno), poliacrilamida, polialquilenglicol, poli(óxido de alquileno), trisiloxano modificado con poliéter, polietilenpolipropilenglicol, monolaurato de polioxietileno, ácido propiónico, copolímero de estireno-butadieno, látex sintético, etoxilado de amina de sebo, aceite vegetal y mezclas de los mismos.
En vista del hecho de que el acondicionador de suelo es eficaz incluso en concentraciones muy reducidas de sus componentes activos, el producto agroquímico comprende ventajosa y preferentemente dicho acondicionador de suelo en una concentración de 1 a 500 gramos por kg de producto agroquímico.
El producto agroquímico puede estar en forma sólida o líquida.
Cuando el producto agroquímico está en forma sólida, dicha forma sólida puede ser un comprimido, un minicomprimido, un microcomprimido, un gránulo, u microgránulo, un pellet, un material multiparticulado, un material particulado micronizado, o polvo.
Cuando el producto agroquímico está en forma líquida, dicha forma líquida puede ser una disolución, una suspensión, una emulsión, una dispersión, unas gotas o un fluido que puede pulverizarse, y puede ser una forma líquida o bien con base acuosa o bien con base oleosa. Dicha forma líquida puede comprender un disolvente. Los disolventes adecuados son agua, glicoles, alcoholes, polialcoholes, ácidos orgánicos y combinaciones de los mismos.
Los disolventes preferidos son agua, metanol, etanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, isobutanol, alcohol alílico, 1,2-propilenglicol, 1,3-propilenglicol, 1,2-etilenglicol, polietilenglicol (PEG), glicerol, ácido láctico, poli(ácido láctico) y mezclas de los mismos. Los disolventes más preferidos son agua, 1,2-propilenglicol, 1,3-propilenglicol, 1,2-etilenglicol, polietilenglicol (PEG) y mezclas de los mismos.
Preferentemente, cuando el producto agroquímico está en forma líquida, dicha forma líquida tiene un pH de 5 a 9, más preferentemente de 6 a 8.
Cuando el producto agroquímico está en forma líquida, dicha forma líquida comprende del 1 al 50% en peso de la composición. Esto significa que el producto agroquímico es un concentrado que puede diluirse adecuadamente o mezclarse directamente con otras sustancias químicas antes de su uso, si se desea.
Dicho producto agroquímico puede ser cebo en granos, latas de aerosol, líquido (sin dilución), cebo a granel, matrices, cebo concentrado, concentrado fluido miscible en aceites, gránulos encapsulados, suspensión de cápsulas, concentrado dispersable, polvo, polvo para pigmentación en seco de semillas, concentrado emulsionable, líquido eléctricamente cargable, emulsión de agua en aceite, emulsión para pigmentación de semillas, emulsión de aceite en agua, frasco humeante, gránulos finos, vela humeante, cartucho humeante, tablilla humeante, suspensión concentrada para pigmentación, comprimido humeante, agente gaseante (fumigante), gránulos (o pellets) humeantes, gas (a presión), cebo granular, producto gasificable, microgranular, polvo deslizante, granular, pasta con base oleosa, concentrado de descarga de gases calientes, envase combinado sólido/líquido, envase combinado líquido/líquido, concentrado de descarga de gases fríos, envase combinado sólido/sólido, laca, disolución para pigmentación de semillas, microemulsión, microgranular, aceite dispersable, suspensión concentrada miscible en aceite, líquido miscible en aceite, suspensión oleosa, pasta, cebo plano, pasta o gel concentrado, aplicación dorsal, barra para plantas, semillas tratadas o recubiertas, cebo listo para su uso, aplicación localizada, cebo fragmentado, suspensión concentrada, suspensión-emulsión, granular soluble en agua, concentrado soluble, aceite formador de película, polvo soluble en agua, polvo soluble para pigmentación de semillas, suspensión, comprimidos, material técnico, concentrado técnico, polvo para trazas, líquido de ultrabajo volumen, microgranular hidrodispersable, granular hidrodispersaible, polvo humectable, polvo humectable para pigmentación de semillas, parche autoadhesivo y combinaciones de los mismos.
Ventajosamente, el producto agroquímico puede comprender además un fertilizante que comprende compuestos de nitrógeno, fósforo, potasio, o mezclas de los mismos.
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un método para acondicionar un suelo, comprendiendo dicho método la etapa de aplicar el acondicionador de suelo o el producto agroquímico a un suelo de cultivo o suelo.
El producto agroquímico puede aplicarse mediante uno o más de los siguientes procedimientos:
- mezclado del producto agroquímico con semillas en una tolva de máquina de siembra, - aspersión del producto agroquímico cerca de los surcos de siembra,
- aspersión del producto agroquímico en todo el terreno antes o después de la última labranza del suelo,
- mezclado con otros productos agroquímicos comerciales, tales como aquellos para jardinería e invernaderos.
Cuando el producto agroquímico está en forma líquida, también puede aplicarse mediante uno o más de los siguientes procedimientos:
- pulverización del producto agroquímico sobre tubérculos, bulbos y semillas,
- pulverización del producto agroquímico sobre la parte aérea de la planta, hojas, tallos, - inmersión de las raíces de la planta en una disolución acuosa que comprende el producto agroquímico.
El producto agroquímico puede aplicarse en una cantidad para lograr de 1.000 g a 10.000 kg de acondicionador de suelo por hectárea (ha), preferentemente de 1.000 g a 1.000 kg por ha, más preferentemente de 1.000 g a 10.000 g por ha.
Debería entenderse que todas las combinaciones de aspectos preferidos del acondicionador de suelo de la invención, así como de los procedimientos de preparación y usos del mismo, tal como se notificaron anteriormente, debe interpretarse tal como se divulgan en la presente memoria.
Todas las combinaciones de los aspectos preferidos del acondicionador de suelo de la invención, los procedimientos de preparación y los usos dados a conocer anteriormente deben interpretarse como descritos en el presente documento.
A continuación, se proporcionan ejemplos de trabajo de la presente invención con fines ilustrativos.
Ejemplos
Mw y Mn en estos ejemplos se midieron mediante cromatografía de exclusión molecular según el siguiente procedimiento.
"% en peso” significa porcentaje en peso basándose en el peso del material híbrido orgánicoinorgánico, a menos que se especifique lo contrario.
Reactivos y materiales
- Eluyente: NaOH 0,1 M, flujo de 0,5 ml/min
- Calibración para detector RI: patrones de pululano, Mp: 100.000 - 1.080 (seis patrones), en la que Mp es el peso molecular máximo de pico
- Calibración para detector UV (280 nm): patrones de PSS, sal de sodio de poli(sulfonato de estireno), Mp 65.400 - 891 (seis patrones). Se disolvieron los patrones en agua ultrapura, la concentración fue de aproximadamente 5 mg/ml. El volumen de inyección fue de 20 Di. - Muestras de control de calidad: se usó lignina con distribución de Mw conocida.
Equipos e instrumentos
- Inyector automático Dionex Ultimate 3000, compartimento de columna y bomba
- Detector de red de diodos Dionex Ultimate 3000
- Detector de índice de refracción: Shodex RI-101
- Columnas: columnas PSS MCX: columna previa y dos columnas analíticas: 1000 Á y 100.000 Á, el material de la columna fue matriz de copolímero de divinilbenceno sulfonado. - Filtros de jeringa de 0,45 Dm y frascos de muestras de vidrio para muestras patrón. Filtración de la muestra: dispositivo de filtro sin jeringa Mini-Uniprep de PTFE o nailon, 0,45 nm. Para la filtración previa, filtro de jeringa de 5 nm.
- Frascos de medición
Procedimiento
- Preparación del eluyente
El agua usada para preparar los eluyentes fue agua desionizada de alta calidad de baja resistividad (18 MD-cm o mejor) que contiene lo menos posible de dióxido de carbono disuelto y libre de contaminación biológica (por ejemplo, bacterias y mohos) y material particulado. - Lavado de agujas con MeOH al 10%-agua
- Muestras líquidas
Se diluyeron 1:100 muestras de licor alcalino fuerte y se filtraron con filtros de jeringa de PTFE (0,45 □m) en viales. Se diluyeron y disolvieron las muestras de lignina sólidas en NaOH 0,1 M y se filtraron con filtros de jeringa de PTFE, 0,45 nm. Se cargaron las muestras preparadas en un inyector automático. El volumen de inyección fue de 20 Di. Después se inyectaron muestras de NaOH 1 M como muestra para limpiar la columna.
Parámetros del instrumento:
- Velocidad de flujo: 0,5 ml/min
- Eluyente: NaOH 0,1 M
- Temperatura del horno de la columna: 30°C
- Ejecución isocrática
- Tiempo de ejecución: 48 minutos
- Muestras sólidas
Se secaron muestras (de lignina) sólidas durante la noche en un horno a 60°C. Se pesaron aproximadamente 10 mg en un frasco de medición de 10 ml. Se disolvió y diluyó la muestra en disolución de NaOH 0,1 M y se enrasó hasta la marca. Se filtró la muestra con filtros de PTFE, 0,45 Dm.
- Muestras patrón para la calibración
Se pesaron aproximadamente 50 mg de cada patrón en un frasco de medición de 10 ml y se añadió agua ultrapura y se llenó hasta la marca. Se filtraron los patrones con filtro de jeringa de PTFE, 0,45 Dm. Después de la ejecución de las muestras de calibración, se integraron los resultados de la calibración y se procesaron en el método de procesado y se guardaron. La calibración fue calibración lineal de 1° orden.
- Muestras de control de calidad
Para las muestras de lignina, se usó lignina con distribución de Mw conocida como muestra de control de calidad. Se disolvió lignina en NaOH 0,1 M y la concentración fue de aproximadamente 1 mg/ml.
Ejemplo 1.
Se sometió madera de haya (Fagus sylvatica) a un tratamiento previo para retirar las hemicelulosas y, después de eso, se hidrolizó enzimáticamente la celulosa. La fracción de lignina separada de ese modo de la biomasa pura tenía las siguientes características:
> 95% de sólidos totales
Única especie: madera de haya
Mw de 9.000-11.000 Da (50-61 unidades de fenilpropano)
Esencialmente sin azufre (contenido de azufre menos del 3%)
Comprende del 23 al 29% en peso de celulosa.
Esta fracción de lignina sólida se denomina de manera abreviada “Enzimática” .
Ejemplo 2.
Se extrajo la siguiente fracción de lignina a partir de licor negro Kraft, y dicha fracción de lignina presenta las siguientes características:
> 95% de sólidos totales
Única especie: pino del sur (Southern Pine)
Mw de 4400-5000 Da (24-28 unidades de fenilpropano)
Mn de 1200-1300 Da (6-7 unidades de fenilpropano)
Estructuras de grupos OH:
alifáticos 2,1 mmol/g
carboxílicos 0,5 mmol/g
condensados y siringílicos 1,7 mmol/g
guaiacílicos 2,0 mmol/g
catecólicos y p-OH-fenílicos 4,0 mmol/g
Esta fracción de lignina sólida se denomina de manera abreviada "OXO” .
Ejemplo 3.
Preparación de acondicionadores de suelo según la presente invención
Se prepararon varios acondicionadores de suelo en forma de pellets (P) o gránulos (G) o disolución/suspensión líquida (S), que comprendían los siguientes componentes:
Figure imgf000013_0001
Ejemplo 4.
Evaluación del efecto bioestimulante del acondicionador de suelo de la presente invención en comparación con un producto comercial
Se realizó un ensayo de cribado sobre lechuga con el fin de evaluar un efecto bioestimulante del acondicionador de suelo según el ejemplo 3h (de manera abreviada "AS-3H”, Acondicionador de suelo según el ejemplo 3h) con cultivo sin tratar (de manera abreviada "CONTROL”) y un producto comparativo (de manera abreviada "COMP”). COMP es un fertilizante basado en ácidos húmicos extraído de leonardita.
Se aplicaron los productos en tres veces en diferentes fases fenológicas.
Se llevó a cabo el ensayo en una cámara climatizada con todos los parámetros abióticos bajo control.
Se usaron una variedad de lechuga Trocadero y suelo estéril.
Se usaron 16 plantas para el tratamiento y se aplicaron los productos según el método de rociado de suelos.
Los parámetros evaluados fueron el crecimiento de hojas verdes, el desarrollo de las raíces y el peso global.
En cada evaluación individual y tal como se muestra claramente en las figuras 1 a 4, AS-3H mostró una eficacia similar frente al producto comercial y un buen rendimiento frente al cultivo sin tratar, particularmente en el desarrollo de raíces y el aumento de peso.
No se observe fitotoxicidad después de cada aplicación.
Ejemplo 5.
Evaluación del efecto bioestimulante del acondicionador de suelo de la presente invención en comparación con un producto comercial
Se realizó un ensayo de cribado sobre lechuga con el fin de evaluar un efecto bioestimulante del acondicionador de suelo según el ejemplo 3h (de manera abreviada “AS-3H”) con cultivo sin tratar (de manera abreviada “CONTROL”) y un producto comparativo (de manera abreviada “COMP”).
Se aplicaron los productos en tres veces en diferentes fases fenológicas.
Se llevó a cabo el ensayo en una cámara climatizada con todos los parámetros abióticos bajo control.
Se usaron una variedad de lechuga Kobra y suelo estéril.
Se usaron 16 plantas para el tratamiento y se aplicaron los productos según el procedimiento de rociado de suelos.
Los parámetros evaluados fueron el crecimiento de hojas verdes, el desarrollo de raíces y el número de flores.
En cada evaluación individual y tal como se muestra claramente en las figuras 5 a 7, AS-3H mostró una eficacia similar frente al producto comercial, en algunos casos incluso superior, y un buen rendimiento frente al cultivo sin tratar, particularmente en el desarrollo de raíces y el aumento del número de flores.
Conclusiones
Es conocido que los ácidos húmicos, según el fertilizante comparativo COMP, aumentan las características fisicoquímicas del suelo, mejorando de ese modo su estructura y fertilidad. También pueden ser útiles en la detoxificación del suelo de metales pesados y pueden aumentar la absorción de micronutrientes a través de las raíces. Por otro lado, el origen mineral de la leonardita tiene dos inconvenientes principales:
- una preocupación sanitaria: muy a menudo, a lo largo de los siglos, el depósito pseudomineral ha estado expuesto a metales pesados, PCB y dioxinas y, como resultado de la alta capacidad de adsorber compuestos químicos, el material extraído está peligrosamente contaminado, y
- una preocupación medioambiental: la desmovilización de un mineral y el procedimiento para hacer que pueda utilizarse agricultura y, por tanto, esté disponible para las plantas y para el microbioma del suelo, aumentan las emisiones de carbono mineral en la atmósfera.
Por el contrario, el uso de una "lignina no mineralizada” , es decir, lignina que tiene una fuente no mineral, que se obtiene a partir de fuentes renovables, permite mejorar la fertilidad del suelo y garantiza la presencia de carbono en el suelo durante varios años (un sinónimo de fertilidad). Por tanto, al mismo tiempo, se garantiza una acumulación de carbono que reduce ventajosamente las emisiones de CO2 en la atmósfera.
Referencias adicionales
A: CONTROL, cultivo sin tratar.
B: AS-3H, Acondicionador de suelo según el ejemplo 3h.
C: COMP, Producto comparativo.
Y1: Escala de 1 a 5.
Y2: Gramos.
Y3: N.° de flores.
X1: 21/08/2019
X2: 06/09/2019
X3: 17/09/2019

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Acondicionador de suelo, que comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, caracterizado por que:
- dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de hasta 20.000 Daltons, tal como se mide mediante cromatografía de exclusión molecular, comprendiendo dichos fragmentos hasta 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso, y
- dicho mejorador de suelo es un carbonato, hidrogenocarbonato, óxido o hidróxido de potasio, sodio, litio, calcio, magnesio o amonio, o una mezcla de los mismos.
2. Acondicionador de suelo según la reivindicación 1, caracterizado por que el mejorador de suelo es carbonato o hidrogenocarbonato de potasio o sodio, o una mezcla de los mismos.
3. Acondicionador de suelo según la reivindicación 1, caracterizado por que el mejorador de suelo es carbonato de potasio, hidróxido de potasio o una mezcla de los mismos.
4. Acondicionador de suelo según la reivindicación 1, caracterizado por que la fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo están en una razón de concentraciones de 100:1 a 1:100, preferentemente de 50:1 a 1:20, más preferentemente de 20:1 a 1:1.
5. Acondicionador de suelo que comprende una fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo, caracterizado por que la fracción de lignina y por lo menos un mejorador de suelo están en una razón de concentraciones de 10:1 a 1,1:1, siendo dicho mejorador de suelo K2CO3 , KOH, NH4OH, CaOH, ZnO, FeSO4, MgO o una mezcla de los mismos; en el que dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de hasta 20.000 Daltons, tal como se mide mediante cromatografía de exclusión molecular, comprendiendo dichos fragmentos hasta 111 unidades de fenilpropano en promedio en peso.
6. Acondicionador de suelo según la reivindicación 5, caracterizado por que está en forma de gránulos, pellet, disolución o suspensión en agua o glicol.
7. Acondicionador de suelo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el acondicionador de suelo comprende hasta el 50% en peso de mejorador de suelo, basándose en el peso del acondicionador de suelo.
8. Acondicionador de suelo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 2.000 a 20.000 Daltons, preferentemente de 3.000 a 20.000 Daltons, más preferentemente de 4.000 a 15.000 Daltons.
9. Acondicionador de suelo según la reivindicación 8, caracterizado por que dicha fracción de lignina comprende unos fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 4.000 a 6.000 Daltons o de 9.000 a 11.000 Daltons.
10. Acondicionador de suelo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que comprende una fracción de lignina que comprende asimismo hasta el 30% en peso de celulosa, preferentemente del 5 al 30% en peso de celulosa, basándose en el peso de la fracción de lignina, y que comprende asimismo por lo menos una enzima degradadora de celulosa, tal como exoglucanasa (EXG), endoglucanasa (EG) y D-glucosidasa (BGL).
11. Producto agroquímico caracterizado por que comprende el acondicionador de suelo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 y aditivos agroquímicos.
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