BRPI0821494B1 - composição inibidora de urease e de nitrificação, utilização desta composição e composição fertilizante. - Google Patents
composição inibidora de urease e de nitrificação, utilização desta composição e composição fertilizante. Download PDFInfo
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(54) Título: COMPOSIÇÃO INIBIDORA DE UREASE E DE NITRIFICAÇÃO, UTILIZAÇÃO DESTA COMPOSIÇÃO E COMPOSIÇÃO FERTILIZANTE.
(51) lnt.CI.: C05G 3/08 (30) Prioridade Unionista: 31/12/2007 FR 0760455 (73) Titular(es): AGRO INNOVATION INTERNATIONAL (72) Inventor(es): OSCAR URRUTIA; SARA SAN FRANCISCO; JOSEMARIA GARCIA-MINA; JEAN CLAUDE YVIN (85) Data do Início da Fase Nacional: 29/06/2010 “COMPOSIÇÃO INIBIDORA DE UREASE E DE NITRIFICAÇÃO,
UTILIZAÇÃO DESTA COMPOSIÇÃO E COMPOSIÇÃO
FERTILIZANTE”
A presente invenção tem por objeto uma nova composição inibidora de urease e de nitrificação, contendo um óleo essencial de Allium bem como sua utilização para a preparação de adubos à base de uréia.
A invenção encontra notadamente emprego no domínio agrícola.
O nitrogênio é um dos três elementos fertilizantes essenciais das plantas.
Consequentemente, numerosos compostos químicos que contêm nitrogênio foram utilizados como adubos. Entre estes compostos, a uréia, que contém cerca de 45% em peso de nitrogênio, é um dos mais utilizados atualmente no mundo.
No entanto, as composições fertilizantes à base de uréia podem perder uma quantidade significativa de seu nitrogênio quando são aplicadas sobre um solo. Com efeito, na superfície do solo, a uréia é transformada em amoníaco que é uma forma volátil do nitrogênio e este fenômeno é acelerado notadamente por hidrólise da uréia sob a ação da enzima urease. Além disso, uma parte do amoníaco assim formada é transformada em amônio em seguida em nitrito e nitrato (NO3), o que conduz igualmente às perdas de nitrogênio por desnitrificação ou lixiviação.
Assim, para aumentar a eficácia da uréia como adubo, propôsse associá-lo a compostos capazes de inibir a urease e o fenômeno de nitrificação.
Entre os diferentes inibidores de urease conhecidos, as fosforamidas e, em particular, a triamida N (n-butil) tiofosfórica (NBPT) se revelou particularmente eficaz.
A utilização comercial das fosforamidas em composições fertilizantes foi defrontada com dificuldade para desenvolver formulações estáveis que podem ser armazenadas antes de seu emprego sobre o solo.
Para superar esta dificuldade, propôs-se, notadamente na patente US 5.698.003, associar estes inibidores de urease de tipo fosforamida a um sistema solvente como em particular um glicol ou um derivado de glicol.
No entanto, a utilização de composições fertilizantes que compreendem tal sistema solvente não é inteiramente satisfatória:
- por um lado, em termos de eficácia no que diz respeito aos fenômenos de perda de nitrogênio mencionados precedentemente; e
- por outro lado, em função de sua incidência relativamente nefasta no meio-ambiente e na indução de problemas de fitotoxicidade como descritos por Krogmeier et al em Proc.Natl.Acad.Sci, vol 86, em 1989,
Nestas condições, a presente invenção tem por objetivo resolver o problema técnico que consiste no fornecimento de uma nova composição fertilizante à base de uréia que contém um fosforamida como inibidor de urease e que apresenta uma eficácia melhorada no que diz respeito às composições do estado da técnica sendo, ao mesmo tempo, mais respeitosa do ambiente e menos fitotóxica.
Descobriu-se, e isto constitui o fundamento da presente invenção que o óleo essencial de Allium constitui um solvente particularmente vantajoso dos inibidores de urease de tipo fosforamida que permite resolver este problema técnico de maneira satisfatória em escala industrial e agronômica, na medida em que:
- ela potencializa a atividade das fosforamidas notadamente conduzindo a uma maior redução da transformação da uréia em amoníaco e evitando perdas de nitrogênio por desnitrificação;
- ela protege o inibidor de urease contra os fenômenos de degradação química e/ou biológica; e
- ela permite a obtenção de composições mais respeitosas do meio-ambiente em função de seu caráter natural.
Assim, de acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção tem por objeto uma composição inibidora de urease que compreende pelo menos um composto inibidor de urease de tipo fosforamida associado a um óleo essencial de Allium.
O óleo essencial de Allium utilizado no quadro da presente invenção pode ser obtido por métodos de extração conhecidos em si a partir de diferentes espécies de plantas monocotiledôneass da família Aliáceas, como em particular Allium Sativum, Allium ascalonicum, Allium moly, Allium neapolitanum, Allium roseum, Allium scorodoprasum, Allium sphaerocephalon, Allium tricoccum, Allium triquetru, Allium tuncelianum, Allium ursinum, Allium victoralis, Allium vineale.
De maneira preferencial, utilizar-se-á um óleo essencial de Allium sativum geralmente conhecido sob o nome de alho.
De acordo com um primeiro modo de realização, esta composição de acordo com a invenção se apresenta sob forma líquida, o composto inibidor de urease sendo dissolvido em um sistema solvente que compreende o referido óleo essencial de Allium e eventualmente um ou vários co-solventes.
Esta composição líquida pode, além disso, compreender um (ou vários) tensoativo(s).
O co-solvente pode de natureza ser variado e será escolhido notadamente entre os solventes mais respeitosos ao meio-ambiente.
A título de co-solvente, utilizar-se-á, por exemplo, um composto escolhido entre os ésteres metílicos e outros derivados de óleos vegetais, siloxanos e seus derivados, pirrolidonas, alquilas os pirrolidonas, mono, di, ou trietanolaminas e de maneira preferencial a trietanolamina.
O co-solvente poderá representar até 50% em peso e de preferência até 30% em peso do peso do sistema solvente.
Do mesmo modo, o tensoativo pode de natureza ser variado e será escolhido notadamente entre os tensoativos mais respeitosos do meioambiente.
A título de tensoativo, utilizar-se-á, por exemplo, um tensoativo não iônico, iônico ou zwiteriônico, em particular um tensoativo escolhido entre os alquilésteres sulfonatos, alquilsulfatos, alquilamidas sulfatos, sais de ácidos graxos saturados ou não saturados e/ou seus derivados alcoxilados, alquilsulfonatos primários ou secundários, alquilssucinamatos, alquilsulfossucinatos, os monoésteres ou diésteres de sulfossucinatos, sulfatos de alquilglicosídios, os soporolipídios. alquilfenóis alcoxilados, álcoois alifáticos, ácidos graxos alcoxilados, amidas de ácidos graxos alcoxilados, aminas alcoxiladas, amidoaminas alcoxiladas, óxidos de aminas, alquilpoliglicosídios.
O tensoativo poderá representar até 10% em peso e de preferência até 5% em peso do peso do sistema solvente.
De maneira geral, o composto inibidor de urease utilizado no quadro da presente invenção é um composto de tipo fosforamida. De preferência, utilizar-se-á a triamida N-(n-butil)tiofosfórica (NBPT) sozinha ou em mistura com um ou vários outros compostos inibidores de urease conhecidos.
As proporções relativas de composto(s) inibidor(es) de urease e de sistema solvente podem variar em amplos limites.
Geralmente, uma composição líquida de acordo com a invenção compreende:
- de 0,01 a 50 partes em peso, de preferência de 10 a 40 partes em peso, de um composto inibidor de urease;
- de 50 a 99,99 partes em peso, de preferência de 40 a 90 partes em peso, um sistema solvente à base de óleo essencial de alho, a relação ponderada entre o composto inibidor de urease e o sistema solvente de preferência compreendida entre 1:1 e 1:10, de preferência entre 1:2 e 1:5.
Vantajosamente, o pH de uma composição líquida de acordo com a invenção será compreendido entre 8 e 12, de preferência ainda entre 9 e
10. Dependendo do caso, um agente que permite ajustar o pH nestas gamas de valores será adicionado à composição. Tal agente pode ser, por exemplo, o hidróxido de potássio ou o hidróxido de sódio.
Uma composição líquida de acordo com a invenção pode ser preparada por simples mistura, de preferência sob agitação contínua, dos diferentes constituintes em um reator.
Esta mistura pode ser realizada em condições de pressão e de temperatura variadas. Vantajosamente, esta mistura será realizada a uma temperatura compreendida entre 25 e 60°C sob pressão atmosférica.
De acordo com uma variante de realização atualmente 15 preferida, uma composição líquida de acordo com a invenção pode ser preparada:
- misturando-se, dependendo do caso, o óleo essencial de Allium e um co-solvente e/ou um tensoativo;
- acrescentando-se ao óleo essencial de Allium ou ao sistema 20 solvente assim constituído um ou vários inibidores de urease;
- mantendo o meio reacional sob agitação durante uma duração suficiente para permitir a dissolução do composto inibidor de urease no referido sistema solvente;
- ajustando-se, dependendo do caso, o pH a um valor 25 compreendido entre 8 e 12, de preferência entre 9 e 10, por exemplo, pela adição de hidróxido de potássio ou hidróxido de sódio ao meio reacional.
De acordo com um segundo modo de realização, a composição inibidora de urease de acordo com a invenção se apresenta sob forma sólida e compreende um suporte sólido sobre o qual é absorvido uma composição líquida tal como descrita precedentemente.
Diferentes tipos de suportes sólidos podem ser utilizados.
Pelo termo “suporte”, designa-se uma matéria orgânica ou mineral, natural ou sintética cuja associação com a composição inibidora de urease de acordo com a invenção permite facilitar seu emprego sobre o solo ou sobre a planta.
Este suporte é consequentemente, de modo geral, inerte e deve ser aceitável em agricultura. Entre os suportes sólidos citar-se-á, em particular, os suportes de tipo argila como sepiolita, zeólito, atapulgita;
silicatos naturais ou sintéticos; sílica amorfa; ceras; resinas sintéticas, de preferência biodegradáveis tais como em particular as poliacrilamidas; assim como os materiais orgânicos naturais absorventes, como por exemplo a leonardita ou a turfa.
Tal composição sólida de acordo com a invenção pode ser preparada por qualquer processo que permite ao suporte sólido absorver a composição líquida descrita precedentemente.
Tal processo poderá compreender, por exemplo, uma etapa que consiste em apresentar as matérias primas eventualmente associadas às cargas minerais como, por exemplo, o cálcio marinho ou o litotâmnio, dolomita, sulfato de cálcio, fosfato natural, cloreto de potássio a um tratamento de granulação por malaxagem que emprega uma composição líquida de acordo com a invenção tal como descrita precedentemente.
As composições líquidas ou sólidas que acabam de ser descritas podem ser utilizadas por aplicação direta sobre um solo notadamente para inibir a transformação de uréia em amoníaco ou a transformação de amoníaco em nitrato.
Assim, de acordo com um segundo aspecto, a presente invenção tem por objeto a utilização de uma composição que compreende pelo menos um composto inibidor de urease de tipo fosforamida associado a um óleo essencial de Allium tal como descrito precedentemente, para inibir a transformação de uréia em amoníaco ou a transformação de amoníaco em nitrato.
Nesta aplicação, as composições inibidoras de urease de acordo com a invenção poderão ser utilizadas em uma quantidade geralmente compreendida entre 1 e 30 kg/ha, de preferência em uma quantidade compreendida entre 5 e 10 kg/ha que corresponde a uma quantidade de composto(s) inibidor(es) de urease respectivamente compreendida entre 0,25 e 5 kg/ha, de preferência entre 1,25 e 2,5 kg/ha.
As composições líquidas e sólidas que acabam de ser descritas podem ser utilizadas igualmente em associação com um adubo â base de uréia para a realização de composições fertilizantes.
Assim, de acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção tem por objeto uma composição fertilizante que compreende:
- um adubo à base de uréia;
- uma composição com uso agrícola tal como descrita precedentemente.
Nestas composições fertilizantes, o adubo à base de uréia se apresenta de preferência sob forma sólida, vantajosamente sob a forma de granulados. Naturalmente, o adubo à base de uréia pode igualmente se apresentar sob forma líquida. Tais adubos à base de uréia são bem conhecidos no domínio agrícola.
A composição que associa o composto inibidor de urease de tipo fosforamida e o óleo essencial de Allium, vantajosamente escolhido como provindo de Allium sativum, pode ser acrescentada ao adubo à base de uréia, quer sob forma sólida, por exemplo, por simples mistura quando o adubo é ele mesmo sob forma sólida, quer sob forma líquida, por exemplo por simples mistura quando o adubo é está sob forma líquida, ou ainda por pulverização ou granulação quando o adubo está sob forma sólida.
Nesta aplicação, a composição inibidora de urease será utilizada geralmente em uma quantidade compreendida entre 1 e 10 Kg, de preferência entre 3 e 6 Kg por tonelada de adubos à base de uréia, correspondente a uma quantidade de composto(s) inibidor(es) de urease compreendido entre 0,25 e 2,5 kg/ha, de preferência entre 0,75 e 1,5 kg/ha.
Os exemplos não limitativos seguintes ilustrarão a presente invenção.
Nestes exemplos, a abreviação seguinte é utilizada:
- NBPT: N-(N-butil)tiofosfórico triamida.
EXEMPLO 1: Preparação de uma composição inibidora de urease de acordo com a invenção
Em um reator munido de uma agitação contínua, introduz-se:
- 749 g de óleo essencial de alho;
- 250 g de NBPT;
- 1 g de hidróxido de sódio.
O meio reacional é mantido sob agitação contínua a 25°C e sob pressão atmosférica até a dissolução total do NBPT.
Obtém-se assim uma composição líquida estável (ou seja, que não precipita e na qual a concentração em composto inibidor de urease é constante).
EXEMPLO 2: Preparação de uma composição inibidora de urease de acordo com a invenção
Em um reator munido de uma agitação contínua, introduz-se:
- 380 g de óleo essencial de alho;
- 250 g de NBPT;
- 370 g trietanolamina.
O meio reacional é mantido sob agitação contínua a 25°C e sob pressão atmosférica até a dissolução total do NBPT.
Obtém-se assim uma composição líquida estável (ou seja, que não precipita e na qual a concentração em composto inibidor de urease é constante).
EXEMPLO 3: Preparação de uma composição fertilizante de acordo com a invenção
Neste exemplo, utiliza-se um adubo à base de uréia que se apresenta sob a forma de granulados.
Uma composição inibidora de urease de acordo com o exemplo 1 ou 2 pulverizada sobre o adubo pré-citado de preferência na sequência do processo de granulação da uréia realizada, por exemplo, como descrito no Fertilizer Manual, Klewer Academic Publisher, 1998, páginas 259 a 268.
Neste exemplo, misturou-se assim:
- 1.000 Kg de uréia
- 5 Kg de uma formulação de acordo com o exemplo 1 ou 2.
O produto assim obtido se apresenta sob a forma de granulados revestidos pela composição inibidora de urease.
DESTAQUE DOS EFEITOS DAS COMPOSIÇÕES DE ACORDO COM A INVENÇÃO
A fim de destacar os efeitos vantajosos das composições inibidoras de urease de acordo com a invenção, comparou-se a taxa de transformação de uréia em amoníaco obtido após tratamento de um solo:
- por um lado, de uma composição comercial à base de NBPT; e
- por outro lado, de uma composição de acordo com o exemplo 2.
Nos dois casos, o solo foi precedentemente tratado por um adubo à base de uréia e uma matéria orgânica (palha de trigo) foi espalhada em uma quantidade de cerca de 0,1% trazida na quantidade de solo tratado na superfície do solo a fim de colocar este último nas condições máximas de “volatilização” do nitrogênio.
A título de comparação, mediu-se igualmente a taxa de transformação da uréia em amoníaco após o único pré-tratamento pelo adubo à base de uréia.
A taxa de transformação (porcentagem de volatilização) da uréia em amoníaco foi medida em conformidade com o método descrito no documento seguinte: Zhengping, W.; Van Cleemput, O.; Demeyer, P.; Baert, L. Effect of urease inhibitors on urea hydrolysis and ammonia volatilization. Biol. Fert. Soils 1991, 11,43-47.
As experiências foram realizadas em frascos de 250 ml contendo 100 g de solo calcário que incorporam 20% de areia (2 a 3 mm) e adicionando aí uma quantidade de adubos equivalente a 0,0874 g de nitrogênio.
As composições inibidoras de urease testadas foram aplicadas por pulverização em uma quantidade que corresponde a 0,5% em peso de NBPT levado ao peso de uréia.
As concentrações de uréia e de amônio no solo foram medidas utilizando-se o método descrito em Zhengping, W.; Van Cleemput, O.; Demeyer, P.; Baert, L. Effect of urease inhibitors on urea hydrolysis and ammonia volatilization. Biol. Fert. Soils 1991, 11, 43-47.
Os resultados obtidos após uma duração de 28 dias foram agrupados na tabela I a seguir.
TABELA I
volatilização em função do tempo.
Nesta figura:
- a curva C corresponde aos resultados obtidos com a uréia sozinha;
- a curva C+N corresponde aos resultados obtidos com a uréia 10 em associação com o NBPT comercial;
- a curva C+F2 corresponde aos resultados obtidos com a composição de acordo com o exemplo 2.
Os resultados assim obtidos mostram que uma composição inibidora de urease de acordo com a invenção potencializa de maneira significativa (cerca de 17,8%) o efeito do NBPT sobre a volatilização da uréia.
Do mesmo modo, estes resultados mostram que uma formulação de acordo com a invenção permite aumentar de maneira bastante significativa o teor de amônio no solo assim como em comparação com a uréia sozinha (ganho de cerca de 159%) em comparação com uma composição comercial de NBPT (ganho de cerca de 38%).
Resulta disso que o óleo essencial de allium constitui efetivamente um solvente particularmente vantajoso para os inibidores de urease de tipo fosforamida e em particular para o NBPT.
Claims (13)
- REIVINDICAÇÕES1. Composição inibidora de urease e de nitrificação, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um composto inibidor de urease de tipo fosforamida associado a um óleo essencial de Allium.
- 2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o óleo essencial de Allium é escolhido entre os óleos essenciais obtidos a partir de diferentes espécies de plantas monocotiledôneas da família Aliáceas, como em particular Allium Sativum, Allium ascalonicum, Allium moly, Allium neapolitanum, Allium roseum, Allium scorodoprasum, Allium sphaerocephalon, Allium tricoccum, Allium triquetru, Allium tunoelianum, Allium ursinum, Allium victoralis, Allium vineale.
- 3. Composição de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o óleo essencial de Allium é obtido a partir de Allium Sativum geralmente conhecido sob o nome de alho.
- 4. Composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que se apresenta sob forma líquida, o referido composto inibidor de urease sendo dissolvido em um sistema solvente que compreende o referido óleo essencial de Allium e eventualmente um cosolvente.
- 5. Composição de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o co-solvente pré-citado é escolhido entre os ésteres metílicos e outros derivados de óleos vegetais, siloxanos e seus derivados, pirrolidonas, alquilas pirrolidonas, mono, di, ou trietanolaminas.
- 6. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o co-solvente pré-citado é a trietanolamina.
- 7. Composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que o composto inibidor de urease pré-citado é o NBPT.
- 8. Composição de acordo com uma das reivindicações 5 a 7, caracterizada pelo fato de que compreende;- de 0.01 a 50 partes em peso de um composto inibidor de urease;- de 50 a 99,99 partes em peso do referido sistema solvente à base de óleo essencial de Allium.
- 9. Composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que ela se apresenta sob forma sólida e compreende um suporte sólido sobre o qual é absorvida uma composição líquida de acordo com uma das reivindicações 4 a 8.
- 10. Composição de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o suporte sólido pré-citado é escolhido no grupo que compreende os suportes de tipo argila como a sepiolita, zeólito, atapulgita; silicatos naturais ou sintéticos; sílica amorfa; ceras; resinas sintéticas, de preferência biodegradáveis tais como em particular as poliacrilamidas; assim como os materiais orgânicos naturais absorventes, como por exemplo a leonardita ou a turfa.
- 11. Utilização da composição de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que inibe a transformação de uréia em amoníaco ou a transformação de amoníaco em nitrato.
- 12. Utilização de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a composição pré-citada se aplica em uma quantidade compreendida entre 1 e 30 kg/ha, de preferência em uma quantidade compreendida entre 5 e 10 kg/ha.
- 13. Composição fertilizante, caracterizada pelo fato de que ela compreende:- um adubo à base de uréia- uma composição de acordo com uma das reivindicações 1 a
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| B25D | Requested change of name of applicant approved |
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Owner name: AGRO INNOVATION INTERNATIONAL (FR) |
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