BR112016002520B1 - Composição compreendendo cetosuccinamato, e método para melhorar o desempenho de plantas - Google Patents

Composição compreendendo cetosuccinamato, e método para melhorar o desempenho de plantas Download PDF

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Abstract

MÉTODO PARA MELHORAR O DESEMPENHO DE PLANTAS E COMPOSIÇÃO COMPREENDENDO CETOSUCCINAMATO. A presente invenção refere-se a métodos e composições para aumentar uma característica do crescimento de uma planta, aumentar a eficiência no uso de nutrientes de uma planta ou melhorar a capacidade de uma planta superar o estresse, compreendendo aplicar uma composição contendo cetossuccinamato, um derivado deste ou um sal deste, à planta ou a um material de propagação da planta.

Description

Referência cruzada a pedidos de patente correlatos
[001] Este pedido de patente reivindica o benefício de prioridade deste ao Pedido de Patente Provisório US 61/866,681, depositado em 16 de agosto de 2013, cujo teor é aqui incorporado, em sua totalidade, por referência neste pedido de patente.
Direitos de governo
[002] Esta invenção foi criada com apoio do Governo, segundo os termos do Contrato No DE-AC52-06NA25396, concedido pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos. O Governo detém certos direitos sobre a invenção.
Antecedentes
[003] À medida que a população humana aumenta em todo o mundo e as terras de cultivo disponíveis continuam a ser destruídas ou de outra forma comprometidas, a necessidade de sistemas agrícolas mais eficazes e sustentáveis torna-se de interesse extremo para a raça humana. Melhorar a produção de biomassa, a produtividade de culturas, o teor proteico, as taxas de crescimento das plantas, etc., representam objetivos primordiais no desenvolvimento de sistemas agrícolas que possam responder mais efetivamente aos desafios ambientais e econômicos.
[004] O nitrogênio é considerado um elemento crítico que restringe o crescimento no desenvolvimento e na produção de plantas. É um componente fundamental da clorofila e de aminoácidos e encontrado em adenosina trifosfato (ATP) e ácidos nucleicos. As plantas adquirem o nitrogênio da atmosfera na forma de gás N2 e/ou do solo (por exemplo, fertilizantes e decomposição de matéria orgânica), mas apenas conseguem utilizar o elemento em uma forma reduzida (por exemplo, NH3). A conversão do nitrogênio atmosférico (N2) em amônia (NH3) é por "fixação do nitrogênio" e esse processo é realizado via a enzima "nitrogenase" por um grupo especializado de procariotos que possuem uma relação simbiótica com a planta. As plantas podem assimilar NH3 rapidamente e utilizam a molécula como a base para produzir componentes biológicos chave (por exemplo, clorofila e aminoácidos) que promovem o desenvolvimento e a produção na planta.
[005] Infelizmente, a fixação do nitrogênio é uma etapa que restringe a aquisição de NH3 pelas plantas e, como resultado, a agricultura moderna atualmente tem sido suplementada por fertilizantes à base de nitrogênio produzidos industrialmente. O uso disseminado de fertilizantes levou a problemas ecológicos em todo o mundo, tais como a formação de zonas costeiras mortas (que se deve primariamente ao escoamento superficial (run-off) para córregos e oceanos), com impacto dramático para a vida selvagem marinha.
[006] Como resultado, ainda há necessidade de composições melhoradas de custo compensador e ecologicamente corretas e de métodos que melhorem o desenvolvimento de plantas, a produção de biomassa, a produtividade de grãos, etc.
Sumário
[007] A invenção é direcionada a métodos para aumentar uma característica do crescimento de uma planta, aumentar a eficiência no uso de nutrientes por uma planta ou melhorar a capacidade de uma planta de superar o estresse que compreendem aplicar uma composição contendo cetossuccinamato, seu derivado ou seu sal, à planta ou a um material de propagação da planta. A invenção é também direcionada a composições compreendendo cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal; um veículo; e, opcionalmente, um composto estimulador do crescimento de plantas.
Breve Descrição dos desenhos
[008] A Figura 1 retrata um diagrama metabólico da assimilação de nitrogênio em plantas conforme entendida na técnica. A assimilação de nitrogênio e o metabolismo primário (linhas contínuas) iniciam com a formação de glutamina pela combinação de glutamato e amônia, catalisada pela glutamina sintetase (GS). Um nitrogênio da glutamina é então doado ao 2-oxoglutarato para formar glutamato. Aspartato e asparagina são formadas a partir da cadeia principal carbônica do oxaloacetato e um nitrogênio fornecido pelo glutamato e outro pela glutamina. 2-oxoglutaramato e cetossuccinamato são formados a partir de glutamina e asparagina, respectivamente (linhas tracejadas).
Descrição detalhada de modalidades ilustrativas
[009] A presente invenção remove ou minimiza as atuais desvantagens ecológicas e de custo da suplementação industrial do nitrogênio para culturas ao maximizar as capacidades das plantas utilizarem o nitrogênio disponível, reduzindo, assim, a quantidade de suplementação necessária. A presente invenção é direcionada a métodos para melhorar certos aspectos do desempenho das plantas pela aplicação de composições compreendendo cetossuccinamato, ou seu sal, à planta ou a um material de propagação da planta. Derivados do cetossuccinamato, ou seus sais, podem ser também usados nos métodos da invenção.
[0010] O cetossuccinamato, também conhecido na técnica como 2- oxossuccinamato, L-oxossuccinamato, alfa-cetossuccinamato, 3- carbamoil-2-oxopropanoato e 4-amino-2,4-dioxobutanoato, possui a seguinte estrutura:
Figure img0001
[0011] O cetossuccinamato pode também existir na forma de dímero, o qual é também abrangido pelo âmbito da invenção. Ralph A Stephani and Alton Meister, 1971, "Structure of the dimeric a- ketoanalogue of asparagine" J. Biol Chem. 246:7115-7118. "Derivados do cetossuccinamato", neste relatório descritivo, referem-se a compostos químicos que são derivados do cetossuccinamato por um processo químico ou físico. O derivado por ser um análogo estrutural e/ou funcional. Os derivados do cetossuccinamato incluem, por exemplo, os compostos apresentados na Tabela 1. Tabela 1
Figure img0002
[0012] Cetossuccinamato, bem como seus derivados, pode ser adquirido ou sintetizado como descrito abaixo ou por meios conhecidos pelos técnicos no assunto. Ver, por exemplo, Meister A., J. Biol. Chem., (1953) 200:571-589; Weygand, Freidrich and Heinz-Jurgen Dietrich 1954 Synthese von 1.5-diaza-cyclo-octan-dion-(4.8)-dicarbonsaure- (2.6) Chemische Berichte 87(4): 482-488.
[0013] As composições da invenção podem ser aplicadas utilizando qualquer um dos métodos conhecidos na técnica, tais como, por exemplo, pulverização, irrigação, cobertura, emersão, injeção ou qualquer combinação destas.
[0014] Os métodos da presente invenção incluem aumentar uma característica do crescimento de uma planta, compreendendo aplicar uma composição contendo cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, à planta ou a um material de propagação da planta. Os técnicos no assunto entendem que "características do crescimento" incluem, por exemplo, biomassa, o peso de tecido foliar, número de nódulos, massa de nódulos, atividade de nodulação, número de inflorescências, número de perfilhos, número de flores, número de tubérculos, massa de tubérculos, massa de bulbos, teor de óleo, número de sementes, massa de sementes, massa total de sementes, massa média de sementes, taxa de emergência de folhas, massa de raízes, peso total de tecido subterrâneo, frutos colhíveis ou rendimento de grãos, teor proteico e de amido da planta, taxa de acumulação de biomassa, taxa de emergência de perfilhos, taxa de crescimento de perfilhos, peso médio de frutos, taxa de germinação, taxa de emergência de plântulas, ou qualquer combinação destes. Em modalidades exemplares da invenção, os métodos resultarão em crescimento de biomassa, peso de tecido foliar, número de nódulos, massa de nódulos, atividade de nodulação, número de inflorescências, número de perfilhos, número de flores, número de tubérculos, massa de tubérculos, massa de bulbos, número de sementes, massa total de sementes, taxa de emergência de folhas, taxa de emergência de perfilhos, taxa de emergência de plântulas ou qualquer combinação destes. O uso das composições e dos métodos da invenção aumentará a característica de crescimento de uma planta, em comparação ao crescimento de uma planta na ausência das composições e dos métodos da invenção.
[0015] Outras modalidades da invenção são direcionadas a métodos para aumentar a eficiência no uso de nutrientes por uma planta, compreendendo aplicar uma composição contendo cetossucci- namato, ou seu derivado ou seu sal, à planta ou a um material de propagação da planta. "Eficiência no uso de nitrogênio (NUE)", neste relatório descritivo, se refere a uma aferição da produção de culturas por unidade de fertilizante à base de nitrogênio aplicado. Para a maioria dos sistemas agrícolas, mais de 50% e até 75% do nitrogênio aplicado ao campo não são utilizados pela planta e são perdidos por lixiviação através do solo ou por escoamento para águas de superfície. Aumentar a NUE, portanto, aumenta a eficiência.
[0016] A NUE pode ser medida por métodos conhecidos por qualquer técnico no assunto. Uma aferição da produção de culturas relacionada à NUE é a eficiência no uso de fertilizante à base de nitrogênio. Outras aferições da NUE incluem diferentes aferições do campo. Por exemplo, a NUE pode referir-se ao teor ou à concentração proteica aumentados em folhas, grãos ou outros tecidos ou órgãos das plantas. A NUE pode também se referir ao teor ou à concentração de aminoácidos em folhas, grãos ou outros tecidos ou órgãos das plantas. Uma combinação de teor ou concentração aumentado de proteínas e aminoácidos em folhas, grãos ou outros tecidos ou órgãos das plantas é também uma aferição da NUE.
[0017] Outras modalidades ainda da invenção são direcionadas a métodos para melhorar a capacidade de uma planta superar o estresse, compreendendo aplicar uma composição contendo cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, à planta ou a um material de propagação da planta. "Estresse", neste relatório descritivo, se refere a qualquer fator externo indesejável. Por exemplo, os métodos da invenção aumentam a capacidade de uma planta superar o estresse biótico. "Estresse biótico" é aquele que ocorre como resultado de danos provocados a uma planta por outros organismos vivos, por exemplo, insetos, vírus, parasitas, plantas daninhas e animais. Os métodos da invenção também aumenta a capacidade de uma planta superar o estresse abiótico. "Estresse abiótico" é aquele que ocorre como resultado de fatores não vivos, por exemplo, sol, vento, incêndio, inundação e seca. Os métodos da invenção também a capacidade de uma planta superar o estresse químico, tais como aquele que se deve a composições pesticidas, fungicidas, herbicidas, antibacterianas ou antivirais.
[0018] As plantas que podem se beneficiar dos métodos aqui descritos incluem plantas monocotiledôneas e plantas dicotiledôneas. Essas incluem, entre outros, graníferas, leguminosas, plantas produtoras de fibras, plantas produtoras de óleos, plantas produtoras de tubérculos, plantas produtoras de amidos, gramíneas, videiras, frutíferas, hortaliças, plantas florais e árvores. Tipos especiais de plantas abrangidas pelo âmbito da invenção incluem, por exemplo, trigo, aveia, arroz, milho, feijão, soja, cevada, algodão, colza, linho, leguminosas, uva, frutas vermelhas, tomate, videira, laranja, noz, tabaco, alfafa, batata, amendoim e Arabidopsis.
[0019] As composições da invenção podem ser aplicadas na pré- emergência (antes que as plântulas surjam ou apareçam acima do solo) ou na pós-emergência (depois que as plântulas surgiram ou apareceram acima do solo) da planta. As composições da invenção podem ser aplicadas diretamente à planta ou a uma parte da planta, por exemplo, folha, raiz, tecido foliar, folhagem, perfilho, flor, célula de planta, tecido de planta ou uma combinação destes. As composições da invenção podem também ser aplicadas ao meio de crescimento.
[0020] As composições da invenção podem também ser aplicadas a um material de propagação da planta. Por exemplo, as composições da invenção podem ser aplicadas a sementes, grãos, frutos, tubérculos, rizomas, esporos, cortes, mudas, tecidos meristemáticos, células vegetais, nozes ou embriões.
[0021] As composições da invenção incluem cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, e um carreador tal como aqueles empregados rotineiramente na técnica. As composições podem ser uma solução aquosa, uma solução não aquosa, uma suspensão, um gel, uma espuma, uma pasta, um pó, uma névoa ou uma emulsão. As formulações aquosas são especialmente preferidas.
[0022] A concentração do cetossuccinamato, ou de seu derivado ou de seu sal, será a concentração necessária para alcançar o efeito desejado, a qual pode ser elucidada pelo técnico no assunto sem excessiva experimentação. Por exemplo, as composições da invenção podem incluir cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, a uma concentração de cerca de 0,1 μM a cerca de 10 mM. Em modalidades preferidas, a concentração é de cerca de 0,1 mM a cerca de 10 mM. Em outras modalidades, a concentração é de cerca de 1 μM a cerca de 2000 μM. Em ainda outras modalidades, a concentração é de cerca de 1 μM a cerca de 250 μM.
[0023] Além do cetossuccinamato, ou de seu derivado ou de seu sal, as composições da invenção podem incluir opcionalmente ao menos um composto estimulador do crescimento de plantas. Por exemplo, a razão de cetossuccinamato, ou de seu derivado ou de seu sal, para o(s) outro(s) estimulador(es) do crescimento de plantas pode estar na faixa de 99:1 a 1:99. Em outras modalidades, a razão é 90:10. Em ainda outras modalidades, a razão é 80:20. Em mais outras modalidades, a razão é 70:30. Em modalidades adicionais, a razão é 60:40. Em ainda outras modalidades, a razão é 50:50. Em modalidades adicionais, a razão é 40:60. Em ainda outras modalidades, a razão é 30:70. Em outras modalidades, a razão é 20:80. Em mais outras modalidades, a razão é 10:90.
[0024] Tais compostos estimuladores do crescimento de plantas são conhecidos na técnica, por si mesmos. Os compostos estimuladores especialmente preferidos do crescimento de plantas para uso nas composições da invenção incluem, por exemplo, ácido (R)-2- hidróxi-5-oxopirrolidina-2-carboxílico, ácido (S)-5-oxopirrolidina-2- carboxílico e combinações destes. Ver, por exemplo, o US 2007/0105719.
Figure img0003
Ácido (R)-2-hidróXi-5-oxopirrolidina-2-carboxílico
Figure img0004
Ácido (S)-5-oxopirrolidina-2-carboxílico
[0025] As composições da invenção podem também incluir ainda componentes adicionais utilizados rotineiramente na técnica, por exemplo, umectantes, adjuvantes, antioxidantes, estabilizantes, macronutrientes de plantas, pesticidas, fungicidas, antivirais, antibacterianos, herbicidas e combinações destes.
[0026] As composições da invenção podem também incluir ainda micróbios, por exemplo, micróbios fixadores de nitrogênio ou micorrizas.
[0027] As composições da invenção podem também incluir ainda materiais de propagação de plantas, por exemplo, sementes, grãos, esporos e os semelhantes.
[0028] O tratamento das plantas, de seu material de propagação e/ou de substratos de crescimento pode ser realizado, por exemplo, de tal maneira que a planta, uma de suas partes, seu material de propagação e/ou seu substrato de crescimento sejam tratados com um cetossuccinamato, seu derivado ou seu sal, e, opcionalmente, outro composto estimulador do crescimento de plantas. A planta, seu material de propagação e/ou seu substrato de crescimento podem ser tratados uma vez ou mais de uma vez. Por exemplo, em esquemas de tratamento que incluem tratar mais de uma vez, é necessário que o intervalo de tempo entre os tratamentos seja tal que o efeito desejado possa acontecer. O intervalo de tempo pode ser de segundo(s); minuto(s); hora(s); dia(s), semana(s) e mês (meses).
[0029] Alternativamente, a planta, seu material de propagação e/ou seu substrato de crescimento podem ser tratados com cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, e com outro composto estimulador do crescimento de plantas de forma separada, sendo possível que o tratamento individual com os compostos ativos seja realizado simultânea ou sucessivamente. No caso de tratamento sucessivo, é necessário que o intervalo de tempo entre os tratamentos seja tal que o efeito desejado possa acontecer. O intervalo de tempo pode ser de segundo(s); minuto(s); hora(s); dia(s), semana(s) e mês (meses).
[0030] Para qualquer cenário de tratamento aqui descrito, é possível aplicar os compostos a diferentes materiais (materiais sendo, no presente contexto, a planta, o material de propagação e o substrato de crescimento), ou seja, por exemplo, tratar a semente com cetossuccinamato, ou com seu derivado ou seu sal, e aplicar o composto estimulador do crescimento de plantas à planta que se desenvolve da semente e/ou tratar seus substratos de crescimento com ambos. Alternativamente, tratar a semente com o composto estimulador do crescimento de plantas e aplicar cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, à planta que se desenvolve da semente e/ou tratar seus substratos de crescimento com ambos. Uma combinação das duas abordagens descritas acima pode também ser seguida.
[0031] Em outro cenário de tratamento, a semente pode ser tratada com cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, em combinação com micronutrientes, outros compostos promotores de características do crescimento de plantas, pesticidas e/ou herbicidas.
[0032] Em outro cenário de tratamento, a semente pode ser tratada antes da semeadura ou então por intermédio do substrato de crescimento no qual é esta é semeada, por exemplo, durante a semeadura, no modo em que é conhecido como aplicação em sulcos. Nesse modo de aplicação, cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal e/ou o outro composto estimulador do crescimento de plantas são colocados no sulco essencialmente ao mesmo tempo em que a semente.
[0033] Uma faixa de razões de tratamento pode também ser seguida. Por exemplo, a razão de composto cetossuccinamato para composto estimulador do crescimento de plantas pode variar de 99:1 a 1:99 (ou 99:1, 98:2, 97:3, 96:4, 95:5, 94:6, 93:7, 92:8, 91:9, 90:10, 89:11, 88:12, 87:13, 86:14, 85:15, 84:16, 83:17, 82:18, 81:19, 80:20, 79:21, 78:22, 77:23, 76:24, 75:25, 74:26, 73:27, 72:28, 71:29, 70:30, 69:31, 68:32, 67:33, 66:34, 65:35, 64:36, 63:37, 62:38, 61:39, 60:40, 59:41, 58:42, 57:43, 56:44, 55:45, 54:46, 53:47, 52:48, 51:49, 50:50, 49:51, 48:52, 47:53, 46:54, 45:55, 44:56, 43:57, 42:58, 41:59, 40:60, 39:61, 38:62, 37:63, 36:64, 35:65, 34:66, 33:67, 32:68, 31:69, 30:70, 29:71, 28:72, 27:73, 26:74, 25:75, 24:76, 23:77, 22:78, 21:79, 20:80, 19:81, 18:82, 17:83, 16:84, 15:85, 14:86, 13:87, 12:88, 11:89, 10:90, 9:91, 8:92, 7:93, 6:94, 5:93, 4:96, 3:97, 2:98 ou 1:99). A razão pode aplicar-se a razões de concentração molar ou razões de peso.
[0034] O cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, e/ou o composto estimulador do crescimento de plantas podem ser formados nos preparados prontos para o uso, em forma suspensa, emulsificada ou dissolvida, seja em conjunto ou separadamente. As formas de uso dependem inteiramente dos fins pretendidos.
[0035] O cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, e/ou o composto estimulador do crescimento de plantas podem ser empregados como estão, na forma de suas formulações ou as formas de uso preparadas a partir deles, por exemplo, na forma de soluções, espumar, pós, suspensões ou dispersões que podem ser pulverizadas diretamente, além de soluções aquosas altamente concentradas, oleosas ou outras suspensões ou dispersões, emulsões, dispersões em óleo, pastas, névoas, pós de contato (tracking powder) ou grânulos. A aplicação é habitualmente realizada por pulverização, vaporização, atomização, espalhamento ou derramamento. As formas e os métodos de uso dependem dos fins pretendidos.
[0036] Dependendo da apresentação na qual estão presentes, os preparados prontos para o uso de cetossuccinamato, ou de seu derivado ou seu sal e/ou do composto estimulador do crescimento de plantas compreendem um ou mais carreadores líquidos ou sólidos, opcionalmente tensoativos e opcionalmente outros adjuvantes que são convencionalmente utilizados para a formulação de tratamentos de plantas. As composições para tais formulações são bem conhecidas por qualquer técnico no assunto.
[0037] As formas aquosas de uso podem ser preparadas, por exemplo, a partir de concentrados em emulsão, suspensões, pastas, pós molháveis ou grânulos dispersáveis em água pela adição de água. Para preparar emulsões, pastas ou dispersões em óleo, cetossucci- namato, ou seu derivado ou seu sal of e/ou p composto estimulador do crescimento de plantas, tal como estão ou dissolvidos em um óleo ou solvente, podem ser homogeneizados em água por meio de umidificante, adesivo, dispersante ou emulsificante. Contudo, é também possível preparar concentrados constituídos por cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal, e/ou o composto estimulador do crescimento de plantas, umidificante, adesivo, dispersante ou emulsificante e, se apropriado, solvente ou óleo, e tais concentrados são adequados para diluição com água.
[0038] As concentrações de cetossuccinamato, ou de seu derivado ou seu sal, e/ou do composto estimulador do crescimento de plantas nos preparados prontos para o uso podem ser variadas dentro de faixas consideráveis. Em geral, estas estão entre 0,0001 e 10%, de preferência entre 0,01 e 1% (% em peso do teor total de cetossuccinamato, ou de seu derivado ou seu sal, e/ou do composto estimulador do crescimento de plantas com base no peso total do preparado pronto para o uso).
[0039] É possível adicionar, ao cetossuccinamato, ou a seu derivado ou seu sal e/ou ao composto estimulador do crescimento de plantas, óleos de vários tipos, umidificantes, adjuvantes, herbicidas, fungicidas e inseticidas, os quais estão presentes além do cetossuccinamato, ou de seu derivado ou seu sal e/ou do composto estimulador do crescimento de plantas, empregados de acordo com a invenção, nematicidas, outros pesticidas como bactericidas, fertilizantes e/ou reguladores, se apropriado, apenas pouco antes do uso. Estes podem ser misturados ao cetossuccinamato, ou a seu derivado ou seu sal e/ou ao composto estimulador do crescimento de plantas, empregados de acordo com a invenção, em uma razão de 99:1 a 1:99 (ou 99:1, 98:2, 97:3, 96:4, 95:5, 94:6, 93:7, 92:8, 91:9, 90:10, 89:11, 88:12, 87:13, 86:14, 85:15, 84:16, 83:17, 82:18, 81:19, 80:20, 79:21, 78:22, 77:23, 76:24, 75:25, 74:26, 73:27, 72:28, 71:29, 70:30, 69:31, 68:32, 67:33, 66:34, 65:35, 64:36, 63:37, 62:38, 61:39, 60:40, 59:41, 58:42, 57:43, 56:44, 55:45, 54:46, 53:47, 52:48, 51:49, 50:50, 49:51, 48:52, 47:53, 46:54, 45:55, 44:56, 43:57, 42:58, 41:59, 40:60, 39:61, 38:62, 37:63, 36:64, 35:65, 34:66, 33:67, 32:68, 31:69, 30:70, 29:71, 28:72, 27:73, 26:74, 25:75, 24:76, 23:77, 22:78,21:79, 20:80, 19:81, 18:82, 17:83, 16:84, 15:85, 14:86, 13:87, 12:88, 11:89, 10:90, 9:91, 8:92, 7:93, 6:94, 5:93, 4:96, 3:97, 2:98 ou 1:99). A razão pode aplicar-se a razões de concentração molar ou razões de peso.
[0040] É possível adicionar, ao cetossuccinamato, ou a seu derivado ou seu sal e/ou ao composto estimulador do crescimento de plantas, óleos de vários tipos, umidificantes, adjuvantes, herbicidas, fungicidas e inseticidas, os quais estão presentes além do cetossuccinamato, ou de seu derivado ou seu sal e/ou do composto estimulador do crescimento de plantas, empregados de acordo com a invenção, nematicidas, outros pesticidas como bactericidas, fertilizantes e/ou reguladores do crescimento. Em um aspecto, cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal e/ou o composto estimulador do crescimento de plantas, pode ser combinado com nematicidas, outros pesticidas como bactericidas, fertilizantes e/ou reguladores do crescimento antes de aplicar a combinação a uma planta ou um material de propagação da planta.
[0041] As formulações são preparadas de uma maneira conhecida, por exemplo, estendendo o cetossuccinamato, ou seu derivado ou seu sal e/ou o composto estimulador do crescimento de plantas com solventes e/ou carreadores, se desejado utilizando substâncias tensoativas, ou seja, emulsificantes e dispersantes. Os solventes/auxiliares que são adequados são essencialmente água, solventes aromáticos (por exemplo, produtos Solvesso, xileno), parafinas (por exemplo, frações minerais), alcoóis (por exemplo, metanol, butanol, pentanol, álcool benzílico), cetonas (por exemplo, ciclohexanona, metil hidroxibutil cetona, diacetona álcool, óxido de mesitila, isoforona), lactonas (por exemplo, gama-butirolactona), pirrolidonas (pirrolidona, N-metilpirrolidona, N-etilpirrolidona, n- octilpirrolidona), acetatos (diacetato de glicol), glicóis, glicerol, dimetilamidas de ácidos graxos, ácidos graxos e ésteres de ácidos graxos. Em princípio, misturas de solventes podem também ser utilizadas.
[0042] Carreadores, tais como minerais naturais moídos (por exemplo, caulins, argilas, talco, calcário) e minerais sintéticos moídos (por exemplo, sílica altamente dispersa, silicatos); emulsificantes como emulsificantes não iônicos e aniônicos (por exemplo, éteres de polioxietileno de alcoóis graxos, alquilsulfonatos e arilsulfonatos) e dispersantes como licores residuais contendo lignina-sulfito e metilcelulose.
[0043] Os tensoativos adequados são metais alcalinos, metais alcalinos terrosos e sais de amônio do ácido ligno-sulfônico, ácido naftalenossulfônico, ácido fenolsulfônico, ácido dibutilnaftalenos- sulfônico, alquilarilsulfonatos, SDS, alquil sulfatos, alquilsulfonatos, sulfatos de alcoóis graxos, ácidos graxos e éteres glicólicos de alcoóis graxos sulfatados, além do mais, condensados de naftaleno sulfonado e derivados de naftaleno com formaldeído, condensados de naftaleno ou de ácido naftalenossulfônico com fenol e formaldeído, éter octil- fenílico de polioxietileno, iso-octilfenol etoxilado, octilfenol, nonilfenol, alquilfenil poliglicol éteres, tributilfenil poliglicol éter, triestearilfenil poliglicol éter, alcoóis de alquilaril poliéter, condensados de alcoóis e alcoóis graxos/óxido de etileno, óleo de rícino etoxilado, alquil éteres de polioxietileno, polioxipropileno etoxilado, álcool laurílico, acetal de éteres poliglicólicos, ésteres de sorbitol, licores residuais de lignina- sulfito e metilcelulose.
[0044] As substâncias que são adequadas para preparar soluções que podem ser pulverizadas diretamente, emulsões, pastas ou dispersões em óleo são frações de óleos minerais com ponto de ebulição de médio a alto, como querosene ou óleo diesel, além do mais, óleos de alcatrão de hulha e óleos de origem vegetal ou animal, hidrocarbonetos alifáticos, cíclicos e aromáticos, por exemplo, tolueno, xileno, parafina, tetra- hidrodronaftaleno, naftalenos alquilados ou seus derivados, metanol, etanol, propanol, butanol, ciclohexanol, ciclohexanona, óxido de mesitila, isoforona, solventes fortemente polares, por exemplo, dimetilsulfóxido, 2- pirrolidona, N-metilpirrolidona, butirolactona e água.
[0045] Pós, materiais para espalhamento e névoas podem ser preparados misturando ou moendo concomitantemente as substâncias ativas com um carreador sólido.
[0046] Grânulos, por exemplo, grânulos revestidos, grânulos impregnados e grânulos homogêneos, podem ser preparados ligando os ingredientes ativos a carreadores sólidos. Os exemplos de carreadores sólidos são terras minerais como sílica, géis, silicatos, talco, caulim, attaclay, pedra calcária, cal, calcário, argila friável, argila inconsolidada (loess), argila, dolomita, terra diatomácea, sulfato de cálcio, sulfato de magnésio, óxido de magnésio, materiais sintéticos moídos, fertilizantes, como, por exemplo, sulfato de amônio, fosfato de amônio, nitrato de amônio, ureias, e produtos de origem vegetal, como farinha de cereais, farinha de casca de árvore, farinha de madeira e farinha de casca de noz, pós de celulose e outros carreadores sólidos.
[0047] As formulações para o tratamento de semente podem compreender adicionalmente aglutinantes e/ou agentes gelificantes e, se apropriado, corantes.
[0048] Em geral, as formulações compreendem de 0,01 a 95% em peso, de preferência de 0,1 a 90% em peso, especialmente de 5 a 50% em peso da substância ativa. As substâncias ativas são empregadas a uma pureza de 90% a 100%, de preferência de 95% a 100% (de acordo com o espectro de NMR).
[0049] Para o tratamento de semente, as formulações pertinentes fornecerão concentrações do cetossuccinamato, ou de seu derivado ou seu sal, e/ou do composto estimulador do crescimento de plantas de 0,001% a 80% (ou 0,001%, 0,005%, 0,01%, 0,02%, 0,03%, 0,04%, 0,05%, 0,06%, 0,07% em peso) de preferência de 0,1 a 40% em peso, nos preparados prontos para o uso.
[0050] "Substrato de crescimento", também referido como "meio de crescimento", neste relatório descritivo, se refere a qualquer tipo de substrato no qual a planta cresce ou crescerá, como solo (por exemplo, em um vaso, em canteiros ou no campo), água ou meios artificiais e quaisquer suplementos adicionais sejam relacionados ao crescimento (por exemplo, fertilizante) ou à proteção da planta (por exemplo, pesticida).
[0051] "Macronutriente NPKS" ou "macronutriente", neste relatório descritivo, se refere aos nutrientes de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K) e enxofre (S).
[0052] Micronutriente, neste relatório descritivo, se refere a qualquer nutriente necessário ao crescimento e/ou à reprodução de plantas.
[0053] "Bactéria fixadora de nitrogênio", neste relatório descritivo, se refere à bactéria capaz de fixar ou reduzir o nitrogênio (N2) da atmosfera para formar amônia (NH3).
[0054] "Eficiência no uso de nitrogênio (NUE)", neste relatório descritivo, se refere a uma aferição da produção de culturas por unidade de fertilizante à base de nitrogênio aplicado. A NUE pode ser medida por múltiplos métodos diferentes conhecidos por qualquer técnico no assunto. Além disso, NUE pode referir-se à eficiência no uso de fertilizante à base de nitrogênio ou à eficiência no uso do nitrogênio total. Pode incluir também aferições diferentes do campo. Por exemplo, pode ser utilizada para se referir à quantidade aumentada de compostos nitrogenados na planta tal como teor ou concentração proteica aumentados em folhas, grãos ou outros tecidos ou órgãos da planta. Para a maioria dos sistemas agrícolas, acima de 50% e até 75% do nitrogênio aplicado ao campo não são utilizados pela planta e são perdidos por lixiviação no solo ou por escoamento em águas de superfície.
[0055] "Nodulação", neste relatório descritivo, se refere ao peso de nódulos, ao número de nódulos e à taxa de crescimento de nódulos.
[0056] "Composto estimulador do crescimento de plantas", neste relatório descritivo, se refere a um composto capaz de melhorar o desempenho da planta ou aumentar uma característica do crescimento de uma planta quando a planta e/ou o material de propagação da planta são tratados com uma quantidade eficaz do composto.
[0057] "Desempenho da planta", neste relatório descritivo, se refere a uma aferição de uma ou mais das seguintes características: número de perfilhos, biomassa (peso) foliar e inflorescências. A melhora no desempenho de plantas pode ser concluída quanto qualquer uma das características acima aumentar para uma planta. Por exemplo, é amplamente aceito pelos técnicos no assunto que o número aumentado de perfilhos em uma cultura aumenta a produtividade de sementes. Além disso, a quantidade ou a taxa aumentada de biomassa foliar indica o tamanho e a taxa de crescimento da planta.
[0058] "Material de propagação", neste relatório descritivo, se refere ao material a partir do qual uma planta pode ser cultivada. Exemplos não limitantes de material de propagação incluem sementes, grãos, frutos, tubérculos, o rizoma, esporos, cortes, mudas, tecido meristemático, células vegetais individuais e qualquer forma de tecido de planta a partir do qual uma planta completa pode ser cultivada.
[0059] "Sais", neste relatório descritivo, referem-se a formas iônicas de qualquer um dos compostos da invenção em combinação com qualquer contraíon adequado. Os sais devem ser solúveis ou passíveis de suspensão nas composições da invenção. Por exemplo, os sais dos compostos da invenção podem ser formados a partir de ânions dos compostos descritos com cátions de metais tais como cátions de metais alcalinos (lítio, sódio, potássio, césio e rubídio), cátions de metais alcalinos terrosos (magnésio, cálcio, estrôncio, bário e os semelhantes) e cátions de metais pesados (cobre, prata, mercúrio, zinco, cádmio, cromo, manganês, ferro, cobalto, níquel, alumínio, estanho e chumbo). Os sais dos compostos descritos podem também ser formados a partir de cátions de compostos de ônio, por exemplo, cátions de amônio, cátions de sulfônio, cátions de sulfoxônio e cátions de fosfônio. Os sais dos compostos da invenção podem também ser formados a partir de cátions dos compostos descritos com ânions como cloreto, brometo e os semelhantes.
[0060] "Bactéria simbiótica", neste relatório descritivo, se refere a bactérias fixadoras de nitrogênio que criam uma relação com sua plana hospedeira específica (planta leguminosa). Exemplos não limitantes incluem a simbiose entre Bradyrhizobium japonicum e seu hospedeiro Glycine max (soja) e Sinorhizobium meliloti e seu hospedeiro Medicago sativa (alfalfa). Nessas relações, cada membro da associação beneficia- se da presença do outro; a planta recebe nitrogênio fixado da bactéria e o simbionte bacteriano recebe esqueletos de carbono da planta. Essas associações residem em estruturas radiculares especializadas denominadas nódulos que começam a se formar quando a relação é iniciada.
[0061] As faixas fornecidas neste relatório descritivo deverão ser entendidas como abreviações para todos os valores dentro da faixa. Por exemplo, uma faixa de 1 a 50 é entendida no sentido de incluir qualquer número, combinação de números ou subfaixa do grupo constituído por 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 ou 50 (bem como suas frações, a menos que o contexto indique claramente o contrário). Qualquer faixa de concentração, faixa de porcentagem, faixa de razão ou faixa de números inteiros deverá ser entendida no sentido de incluir qualquer número inteiro dentro da faixa recitada e, quando apropriado, suas frações (como um décimo e um centésimo de um número inteiro), a menos que indicado de outra forma. Além disso, qualquer faixa numérica, recitada neste relatório descritivo, relativa a qualquer característica física, como subunidades de polímeros, tamanho ou espessura, deverá ser entendida no sentido de incluir qualquer número inteiro dentro da faixa recitada, a menos que indicado de outra forma. Neste relatório descritivo, "aproximadamente" ou "consistindo essencialmente em" significa a média ± 20% da faixa, valor ou estrutura indicado, a menos que indicado de outra forma. Neste relatório descritivo, os termos "incluir" e "compreender" são abertos e usados como sinônimos. Deve ser entendido que os termos "um" e "uma", neste relatório descritivo, referem-se a "um ou mais" dos componentes enumerados. O uso da alternativa (por exemplo, "ou") deve ser entendido no sentido de significar qualquer um, ambos ou quaisquer de suas combinações das alternativas.
[0062] Embora métodos e materiais semelhantes ou equivalentes àqueles aqui descritos possam ser utilizados na prática ou para testar a presente invenção, métodos e materiais adequados são descritos abaixo. Todas as publicações, pedidos de patentes e outras referências citadas neste relatório descritivo são aqui incorporados, em sua totalidade, por referência neste pedido de patente. Em caso de conflito, o presente relatório descritivo, incluindo explicações de termos, prevalecerá. Além disso, os materiais, os métodos e os exemplos são ilustrativos somente e não se destinam a serem entendidos como limitações.
[0063] A menos que observado de outra forma, os termos técnicos utilizados por todo este relatório descritos estão de acordo com sua utilização convencional, a menos que indicado o contrário. Definições de termos comuns na biologia molecular podem ser encontradas em Genes V, por Benjamin Lewin, publicado pela Oxford University Press, 1994 (ISBN 0-19-854287-9); Kendrew et al. (eds.), The Encyclopedia of Molecular Biology, publicada pela Blackwell Science Ltd., 1994 (ISBN 0632-02182-9); e Robert A. Meyers (ed.), Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference, publicado por VCH Publishers, Inc., 1995 (ISBN 1-56081-569-8).
Exemplos Exemplo 1: Síntese de ácido 4-amino-2,4-dioxobutanoico
[0064] Ver, por exemplo, Meister A., J. Biol. Chem., (1953) 200:571-589.
Exemplo 2: Tratamento de plantas de trigo
[0065] Esse exemplo mostra que o tratamento de plantas de trigo com cetossuccinamato, isoladamente ou combinado com outro composto estimulador do crescimento de plantas, aumenta a biomassa, o comprimento de perfilhos e as inflorescências, o que é em geral referido como melhorar o desempenho de plantas ou aumentar uma característica do crescimento de uma planta.
[0066] O grupo controle e os grupos de tratamento utilizaram Glenn, uma variedade de trigo de primavera. O grupo controle e cada um dos grupos de tratamento eram formados por 15 plantas.
[0067] A formulação controle era uma solução aquosa base contendo um tensoativo (dodecilsulfato de sódio a 700 mg/L; SDS) e umectante (glicerol a 2 mL/L) em pH 7 (a seguir "Solução Base").
[0068] As formulações de tratamento continham a Solução Base juntamente com cetossuccinamato (Formulação de tratamento no 1), solução base com L-piroglutamato (Formulação de tratamento no 2) ou cetossuccinamato e L-piroglutamato (Formulação de tratamento no 3; razão 60:40 de L-piroglutamato:cetossuccinamato). Essas formulações estão resumidas na Tabela 2 abaixo. Tabela 2
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[0069] O trigo de primavera foi plantado no Dia 1 e cultivado em uma estufa com duração do dia natural. Todas as plantas foram alimentadas com uma mistura completa de nutrientes disponível comercialmente (Flora Gro Bloom; GenHydro), que fornecia NO3 e NH4 como a fonte de nitrogênio em razão de 10:1. Cada grupo foi tratado diariamente, a partir do Dia 10, através de pulverização foliar, com suas respectivas formulações.
[0070] Aproximadamente 70 dias após o plantio, o número de perfilhos foi contado para o grupo controle e o grupo da Formulação de tratamento no 1 (apenas o composto cetossuccinamato). O número de perfilhos/grupo (15 plantas) é mostrado na Tabela 3 abaixo. Tabela 3
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[0071] Os dados na Tabela 4 mostram que as plantas tratadas com cetossuccinamato (Formulação de tratamento no 1) apresentavam número aumentado de perfilhos, quando comparado ao número de perfilhos do grupo controle.
[0072] As plantas foram colhidas no Dia 91, e o peso de tecido foliar (em gramas) e o número de inflorescências/planta foram medidos. A Tabela 4 abaixo resume as medições efetuadas. Tabela 4
Figure img0007
[0073] Os dados na Tabela 5 mostram que as plantas tratadas com cetossuccinamato apenas (Formulação de tratamento no 1), L- piroglutamato apenas (Formulação de tratamento no 2) e a razão 60:40 de L-piroglutamato:cetossuccinamato (Formulação de tratamento no 3) apresentavam peso aumentado do tecido foliar, quando comparadas ao grupo controle, e número aumentado de inflorescências/planta quando comparadas ao grupo controle.
Exemplo 3: Tratamento de plantas de soja
[0074] Esse exemplo mostra que o tratamento de plantas de soja com cetossuccinamato aumenta a biomassa foliar e de nódulos, em geral referido como melhora no desempenho de plantas.
[0075] O grupo controle e os grupos de tratamento utilizaram uma variedade disponível comercialmente de soja. O grupo controle e os grupos de tratamento eram formados individualmente por 15 plantas. A formulação controle era a Solução Base (ver o Exemplo 2). A formulação de tratamento continha a Solução Base juntamente com cetossuccinamato (Formulação de tratamento no 1). Essas formulações estão resumidas na Tabela 5 abaixo. Tabela 5
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[0076] As plantas de soja foram cultivadas em uma estufa com duração do dia natural. O substrato de crescimento era turfa de musgos (úmida), vermiculado de horticultura (úmido) e areia em volumes iguais. A umidade percentual do solo foi mantida com saturação de cerca de 20% a cerca de 30%. Todas as plantas foram alimentadas semanalmente com uma mistura completa de nutrientes disponível comercialmente (Flora Gro) com KCl substituindo o nitrogênio e CoCI2 adicionado para fornecer esse elemento traço. O inoculante NDURE® foi misturado no substrato antes que as sojas fossem plantadas. Cada grupo foi tratado diariamente através de pulverização foliar 10 depois do plantio/inoculação com suas respectivas.
[0077] As plantas foram colhidas 91 dias depois do plantio, e o peso do tecido foliar (em gramas) e o peso dos nódulos (mg)/planta foram medidos. A Tabela 6 abaixo resume as medições efetuadas. Tabela 6
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[0078] Os dados na Tabela 7 mostram que as plantas tratadas com cetossuccinamato apenas (Formulação de tratamento no 1) apresentavam peso aumentado de tecido foliar, quando comparadas ao grupo controle, e peso de nódulos/planta aumentado quando comparadas ao grupo controle.
Exemplo 4: Tratamento de plantas de alfafa
[0079] Esse exemplo mostra que o tratamento de plantas de alfalfa com cetossuccinamato, isoladamente ou combinado com outro composto estimulador do crescimento de plantas (por exemplo, L- piroglutamato), aumenta a biomassa, em geral referido como melhora no desempenho de plantas.
[0080] O grupo controle e os grupos de tratamento utilizaram a variedade Ladak de alfalfa. O grupo controle e cada um dos grupos de tratamento eram formados por 15 plantas. A formulação controle era a Solução Base. Ver o Exemplo 2. As formulações de tratamento continham Solução Base juntamente com cetossuccinamato (Formulação de tratamento no 1), solução base com L-piroglutamato (Formulação de tratamento no 2) ou cetossuccinamato e L- piroglutamato (Formulação de tratamento no 3; razão 50:50 de L- piroglutamato:cetossuccinamato). Essas formulações estão resumidas na Tabela 7 abaixo. Tabela 7
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[0081] As plantas de alfalfa foram cultivadas em uma estufa com duração do dia natural. Todas as plantas foram alimentadas com meio livre de nitrogênio (Columbia sem nitrogênio). O substrato de crescimento era turfa de musgos (úmida), vermiculado de horticultura (úmido) e areia em volumes iguais. A umidade percentual do solo foi mantida com saturação de cerca de 20% a cerca de 30%. O inoculante NDURE foi misturado no substrato antes que as sementes de alfafa fossem plantadas. Cada grupo foi tratado diariamente através de pulverização foliar 10 dias após o plantio com suas respectivas formulações. Os tratamentos eram realizados a cada dois dias.
[0082] As plantas foram colhidas 85 dias após o plantio, e mediu-se o peso do tecido foliar (em gramas). A Tabela 8 abaixo resume as medições efetuadas. Tabela 8
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[0083] Os dados na Tabela 8 mostram que as plantas tratadas com cetossuccinamato apenas (Formulação de tratamento no 1), L- piroglutamato apenas (Formulação de tratamento no 2) e a razão 50:50 de L-piroglutamato:cetossuccinamato (Formulação de tratamento no 3) apresentavam peso aumentado do tecido foliar quando comparadas ao grupo controle.
Exemplo 5: Aferição do teor proteico de plantas
[0084] A proteína das folhas é uma indicação da eficiência no uso de nitrogênio pelas plantas, o potencial de que a planta possui para se desenvolver completamente e maximizar a produção de suas sementes e frutos. Além disso, é também uma medida do valor nutricional do tecido da planta. Por exemplo, os tecidos foliares da leguminosa alfalfa são utilizados como forragem para enriquecer a composição proteica da ração de animais. A proteína das folhas será medida em plantas tratadas de acordo com a invenção e comparada às de plantas controle não tratadas da mesma espécie cultivadas sob as mesmas condições e que receberam a mesma composição e níveis de nutrientes.
[0085] As amostras de folhas serão retiradas de folhas na mesma posição na copa e estarão no mesmo estágio de desenvolvimento. Estas serão folhas totalmente estendidas com tamanho pelo menos um terço do máximo para a espécie. As plantas a servirem de exemplo serão pelo menos uma planta monocotiledônea, como trigo, arroz ou cevada, e pelo menos uma planta dicotiledônea como soja, alfalfa, alface ou pimentas. A proteína será medida pelo ensaio padrão Bradford para proteína, utilizando o reagente Bradford de acordo com as instruções do fabricante. Esse reagente apresenta como base o corante azul brilhante G, e o complexo de proteína-corante que se forma é relacionado quantativamente à densidade óptica a 595 nm.
[0086] As plantas que são tratadas com cetossuccinamato, ou seu derivado, ou em combinação com outro nutriente ou composto estimulador do crescimento de plantas apresentarão uma característica aumentada do crescimento de plantas (por exemplo, teor proteico aumentado) quando comparadas a uma planta não tratada.
Exemplo 6: Aferição do teor de aminoácidos de plantas
[0087] Os pools (conjuntos) de aminoácidos livres nas folhas de plantas tratadas de acordo com a invenção serão comparados com aqueles de plantas controle não tratadas da mesma espécie e cultivadas sob as mesmas condições e que receberam a mesma composição e níveis de nutrientes. Os pools de aminoácidos refletirão o status global do metabolismo de nitrogênio nas plantas.
[0088] Os tamanhos dos pools de aminoácidos refletirão a robustez global do metabolismo de uma planta e permitirão a percepção quanto ao fluxo através de certas vias da biossíntese de aminoácidos que são importantes para tais propriedades de relevância como a proteção conferida (safening) contra certos tipos de herbicidas. Especificamente, qualquer agente que melhore a biossíntese de aminoácidos proporcionará uma medida da proteção conferida contra as ações de herbicidas direcionadas à biossíntese de aminoácidos. A proteção conferida é altamente desejável para a cultura a ser preservada do herbicida em uso para reduzir plantas daninhas em competição com a cultura.
[0089] Para herbicidas direcionados à acetolactato sintase (como o Osprey), qualquer agente que venha a aumentar a biossíntese de isoleucina e valina conferirá proteção. O mesmo é verdadeiro para herbicidas direcionados à biossíntese de aminoácidos aromáticos, como o glifosato, e seria de se esperar que qualquer agente que aumente a biossíntese de aminoácidos aromáticos conferisse proteção contra esses herbicidas.
[0090] Espera-se que qualquer agente que estimule a síntese de glutamina venha a conferir proteção contra herbicidas contendo glufosinato, um herbicida direcionado contra glutamina sintetase. Esses herbicidas são comercializados sob os nomes de BASTA, RELY, FINALE e outros.
[0091] O crescimento de plantas tratadas de acordo com a invenção e herbicidas representativos direcionados contra a biossíntese de aminoácidos será comparado com o de plantas tratadas somente com o herbicida. O cetossuccinamato será testado utilizando a dose eficaz e o protocolo padrão; o herbicida será empregado em níveis variando de uma inferior à sua dose letal total recomendada. As doses em teste serão entre 10% e 100% da dose letal recomendada. O crescimento das plantas será caracterizado utilizando métodos padrão que incluem biomassa final (seja de regiões foliares, de raízes ou da planta inteira) e rastreamento da emergência de folhas, perfilhos ou de flores. A espécie da planta a ser testada representará plantas monocotiledôneas (trigo, arroz ou cevada) e dicotiledôneas (soja, algodão, pimentas, alface ou outra vegetal).
[0092] Prevê-se que uma planta que seja tratada, ou uma semente de uma planta que seja tratada ou o solo no qual uma planta seja cultivada seja tratado, de acordo com a invenção, apresentará uma característica aumentada do crescimento de plantas (por exemplo, biossíntese aumentada e/ou melhorada de aminoácidos) quando comparados a uma planta não tratada, uma semente não tratada ou um solo não tratado.
Exemplo 7: Germinação e desenvolvimento de plântulas Método para o tratamento de sementes
[0093] A concentração desejada de cetossuccinamato para o tratamento foi adicionada a uma solução aquosa de Tween 80 0,01%, e o pH foi definido para neutro com KOH. As sementes foram imersas na solução para que umedecessem e deixadas ao ar para secar antes do plantio, um processo que requereu menos de 15 minutos.
Germinação
[0094] Após três dias do início da germinação de alfalfa (variedade Ladak) sobre papel toalha úmido a 18,33 a 23,89°C (65 a 75 °F), o seguinte percentual de germinação foi observado. Sementes-controle não tratadas: 80%, sementes tratadas com cetossuccinamato 0,1 mM: 88% e sementes tratadas com cetossuccinamato 1 mM: 93%. Utilizou- se pelo menos 30 sementes em cada conjunto.
[0095] Após 22 horas do tratamento e início da germinação de soja (variedade Viking) sobre papel toalha úmido a 23,89 a 29,44°C (75 a 85°F), a germinação a seguir foi observada. 2 dos 20 controles haviam se rompido no pericarpo, enquanto que 9 das 20 sementes tratadas com cetossuccinamato (10 mM) haviam se rompido no pericarpo. Após 24 horas do tratamento, 6 dos 20 controles haviam quebrado o pericarpo e 12 das 20 sementes tratadas com cetossuccinamato haviam quebrado o pericarpo.
Emergência de plântulas de soja em estufa (variedade Viking)
[0096] As sementes foram plantas em vermiculita, areia, turfa de musgos (1:1:1) na estufa, e a emergência de plântulas foi rastreada. A umidade no substrato de germinação/crescimento foi mantida com saturação entre 15 a 20%. A temperatura na estufa variou de 22,22 a 27,78°C (72 a 82°F). Bradyrhizobium japonicum (inóculo comercial) foi misturado no substrato antes do plantio.
[0097] Três dias depois do plantio, a emergência de plântulas a seguir foi observada. 12 de 20 controles emergiram do solo. 16 de 20 tratadas com cetossuccinamato (1 mM) emergiram.
Alfalfa (variedade Ladak)
[0098] As sementes foram plantadas em vermiculita, areia, turfa de musgos (1:1:2) na estufa, e a emergência de plântulas foi rastreada. A temperatura na estufa variou de 22,22 a 27,78 °C (72 a 82 °F). Inóculo de Sinorhizobium meliloti (inóculo comercial) foi misturado no substrato antes do plantio.
[0099] Três dias depois do plantio, a emergência de plântulas a seguir foi observada. Controle: 58%; tratadas com cetossuccinamato (1 mM): 79%.

Claims (23)

1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende: cetosuccinamato, cetossuccinamato dimérico, ácido 4- amino-2,4-dioxobutanóico; ácido (S)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido (R)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido 4,8-dioxo-1,5-diazocano- 2,6-dicarboxílico; ou ácido 2,6-dihidroxi-4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6- dicarboxílico , ou um sal do mesmo; e um composto estimulante do crescimento de plantas.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a formulação é uma solução aquosa, uma solução não aquosa, uma suspensão, um gel, uma espuma, uma pasta, ou uma emulsão.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a composição é uma formulação aquosa.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição é um pó, um pulverizado, ou um sólido.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a proporção do composto estimulante do crescimento da planta para o cetosuccinamato, cetossuccinamato dimérico, ácido 4-amino-2,4-dioxobutanóico; ácido (S)- 4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido (R)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido 4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6-dicarboxílico; ou ácido 2,6-dihidroxi-4,8- dioxo-1,5-diazocano-2,6-dicarboxílico, ou o sal do mesmo, é de 50:50 a 40:60; sendo que a referida proporção é proporção molar.
6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a concentração do composto estimulante do crescimento da planta é de 50 μM a 60 μM.
7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o composto estimulante do crescimento de planta é selecionado do grupo do ácido (R)-2-hidroxi-5- oxopirrolidina-2-carboxílico, ácido (S)-5-oxopirrolidina-2-carboxílico, L- piroglutamato; ou uma combinação do mesmo.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o derivado de cetosuccinamato é ácido 4-amino-2,4-dioxobutanoico; ácido (S)-4- oxoazetidina-2-carboxílico; ácido (R)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido 4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6-dicarboxílico; ácido 2,6-didroxi-4,8-dioxo-1,5- diazocano-2,6-dicarboxílico; ou uma combinação dos mesmos.
9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um micróbio.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o micróbio é um micróbio de fixação de nitrogênio ou uma micorrizas.
11. Método para aumentar uma propriedade do crescimento de uma planta, aumentar a eficiência no uso de nutrientes por uma planta ou melhorar a capacidade de uma planta superar o estresse, caracterizado pelo fato de que compreende aplicar uma composição, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, à planta ou a um material de propagação da planta.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o cetossuccinamato, cetossuccinamato dimérico, ácido 4- amino-2,4-dioxobutanóico; ácido (S)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido (R)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido 4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6- dicarboxílico; ou ácido 2,6-dihidroxi-4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6-dicarbo- xílico , ou um sal deste é aplicado à uma folhagem, ou à uma semente.
13. Método, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a aplicação é na pré-emergência ou pós-emer- gência.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a propriedade de crescimento é a biomassa, o peso do tecido foliar, o número de nodulação, a massa de nodulação, o número de inflorescências, o número de perfilhos, a taxa de germinação, a taxa de emergência das plântulas ou uma combinação das mesmas.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que a composição é uma solução aquosa, uma solução não aquosa, uma suspensão, um gel, uma espuma, uma pasta ou uma emulsão.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a composição é uma formulação aquosa.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que a composição é um pó, um pulverizado ou um sólido.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 17, caracterizado pelo fato de que a composição compreende ainda um agente tensoativo, um umectante, um adjuvante, um antioxidante, um estabilizador, um macronutriente de planta, um micronutriente de planta, um pesticida, um fungicida, um antiviral , um agente anti-bacteriano, um herbicida, ou uma combinação dos mesmos.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, caracterizado pelo fato de que a composição compreende ainda um composto estimulante do crescimento de plantas.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o composto estimulante do crescimento da planta é selecionado do grupo do ácido (R)-2-hidroxi-5-oxopirrolidina-2- carboxílico, ácido (S)-5-oxopirrolidina-2-carboxílico, L-piroglutamato, e combinações dos mesmos.
21. Método, de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que a proporção do cetosuccinamato, cetossuccinamato dimérico, ácido 4-amino-2,4-dioxobutanóico; ácido (S)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido (R)-4-oxoazetidina-2- carboxílico; ácido 4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6-dicarboxílico; ou ácido 2,6-dihidroxi-4,8-dioxo-1,5-diazocano-2,6-dicarboxílico, para o composto estimulante do crescimento da planta é de 50:50 a 40:60; sendo que a referida proporção é proporção molar.
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 21, caracterizado pelo fato de que o derivado de cetosuccinamato é ácido 4-amino-2,4-dioxobutanóico; ácido (S)-4-oxoazetidina-2- carboxílico; ácido (R)-4-oxoazetidina-2-carboxílico; ácido 4,8-dioxo-1,5- diazocano-2,6-dicarboxílico; ácido 2,6-dihidroxi-4,8-dioxo-1,5- diazocano-2,6-dicarboxílico; ou uma combinação dos mesmos.
23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 22, caracterizado pelo fato de que o aumento da eficiência do uso de nutrientes é o aumento do teor de proteína, o aumento do conteúdo de aminoácidos, ou uma combinação dos mesmos.
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