ES1275799U - Soil conditioner (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Acondicionador de sueloSoil conditioner
Campo de la invenciónField of the invention
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.The present invention relates to a soil conditioner comprising a lignin fraction and at least one soil improver, as well as processes for preparing the same and its uses in agriculture.
Estado de la técnicaState of the art
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.The fertilizer, which consists essentially of various types of nutritive components for plant growth, has been widely used throughout the world to improve the yields of agricultural products. In general, fertilizers can be in the form of a pure liquid, suspensions or a solid. They can be introduced into plants by feeding through the soil or by application to plant foliage, such as spraying, irrigation, and the like. In recent years, foliar fertilizer has gradually replaced the common use of fertilizer applied to the soil in agricultural sites, as they have less negative impacts on the environment. Studies showed that the conventional soil feed fertilization method has contributed to surface water and groundwater contamination. This is mainly due to the leaching of soluble nutrients from the fertilizer, such as nitrogen, into the aquifer. Such circumstances can result in poor nutrient transport to plant cells and soil depletion.
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.Therefore, there is a need to effectively condition the soil, while preserving human and animal health, the crop and the environment.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
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.The above objective has been achieved by means of a soil conditioner comprising a lignin fraction and at least one soil improver, according to claim 1. In another aspect, the present invention relates to a use of said soil conditioner in agriculture .
En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a un producto agroquímico que comprende el acondicionador de suelo y aditivos agroquímicos.In a further aspect, the present invention relates to an agrochemical product comprising soil conditioner and agrochemical additives.
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.In a further aspect, the present invention relates to a method for conditioning a soil, said method comprising the step of applying the soil conditioner or the agrochemical to a crop soil or soil.
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.The term "plant" indicates a plant or plants that can be grown and harvested for profit or subsistence, thus including crops, cereals, vegetables, fruits and flowers, as well as grown and harvested for gardening or personal use. .
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.The term "cultivation soil" indicates the soil in which the plant is grown or in which the plant is planted or in which the plant will be planted, which therefore includes land, land and soilless environments, such as in hydroculture and hydroponics.
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.The features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and working examples provided for purposes illustrative and not limiting.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
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”.Figures 1 to 4 show the results of the tests of Example 4 described in the next section of this document, in which the soil conditioner "B" is compared with an untreated crop "A" and a comparative product "C" .
Fig.1 muestra la comparación en relación con el crecimiento de hojas verdes.Fig. 1 shows the comparison in relation to the growth of green leaves.
Fig.2 muestra la comparación en relación con el al desarrollo de raíces.Fig. 2 shows the comparison in relation to the development of roots.
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.Fig. 3 and Fig. 4 show comparisons regarding the general increase in plant weight. Since Example 4 corresponds to 16 plants, Fig. 3 refers to 8 of them and Fig. 4 refers to the other 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”.Figures 5 to 7 show the results of the tests of Example 5 of the next section of this document, in which the soil conditioner "B" is compared with an untreated crop "A" and a comparative product "C".
Fig.5 muestra la comparación en relación con el crecimiento de hojas verdes.Fig. 5 shows the comparison in relation to the growth of green leaves.
Fig.6 muestra la comparación en relación con el al desarrollo de raíces.Fig. 6 shows the comparison in relation to the development of roots.
Fig.7 muestra la comparación en relación con el número de flores.Fig. 7 shows the comparison in relation to the number of flowers.
Descripción detallada de unas formas de realización de la invenciónDetailed description of some embodiments of the invention
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:Therefore, the object of the invention is a soil conditioner comprising a lignin fraction and at least one soil improver, in which:
- 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- said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of up to 20,000 Daltons, as measured by molecular exclusion chromatography, said fragments comprising up to 111 phenylpropane units in weight average, and
- 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.said soil improver is a carbonate, hydrogen carbonate, oxide or hydroxide of potassium, sodium, lithium, calcium, magnesium, iron, zinc, copper or ammonium, or a mixture thereof.
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.Preferably, the soil conditioner is in solid form, and said solid form may be a tablet, a minicill, a micro-tablet, a granule, a microgranule, a pellet, a multiparticulate material, a micronized particulate material, or a powder.
Se ha encontrado que el acondicionador de suelo que contiene tanto lignina como mejorador de suelo permite lograr varias ventajas y efectos deseados.Soil conditioner containing both lignin and soil improver has been found to achieve several desired benefits and effects.
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.First, the lignin fraction is highly effective in promoting plant growth, as well as in acting against phytopathogens. Furthermore, once in the soil, part of the lignin fraction is converted to humic acids, which are known to be growth enhancers and soil conditioners produced conventionally from fossil deposits found such as brown coal or peat. The presence of the soil improver makes it possible to improve the arability of the soil, so that the overall efficiency of the lignin fraction is enhanced. This means that a significant amount of renewable carbon is increased in the soil, thereby inducing a better soil structure and enhancing the growth of beneficial plants and fungi.
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.In addition, the production of the soil conditioner is simple and inexpensive, since the respective concentrations are advantageously very low. This also means that the soil conditioner can be easily prepared and diluted with water to the desired concentrations, prior to use.
Preferentemente, el mejorador de suelo es carbonato o hidrogenocarbonato de potasio o sodio, o una mezcla de los mismos.Preferably, the soil improver is potassium or sodium carbonate or hydrogen carbonate, or a mixture thereof.
En formas de realización preferidas, el mejorador de suelo es carbonato de potasio, hidróxido de potasio o una mezcla de los mismos.In preferred embodiments, the soil improver is potassium carbonate, potassium hydroxide, or a mixture thereof.
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.In preferred embodiments, the soil conditioner comprises a lignin fraction and at least one soil improver in a concentration ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably 50: 1 to 1:20, more preferably of 20: 1 to 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.Preferably, the soil conditioner comprises up to 50% by weight of soil improver based on the weight of the soil conditioner, more preferably up to 35% by weight.
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.In preferred embodiments, the soil conditioner comprises 2 to 35% by weight soil improver based on the weight of the soil conditioner.
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.Lignin is a class of complex organic polymers that form important structural materials in the support tissues of some algae, vascular plants, including their bark, and herbaceous plants, such as wood (i.e., softwood and hardwood), straw all cereals, bagasse, grass, flax, jute, hemp or cotton. The lignin can also have a mineral source, such as peat, leonardite, and coal, however, for the purposes of the present invention, the lignin has a non-mineral source.
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:Chemically, in its native form, lignin is a very irregular random cross-linked polymer of phenylpropane units linked by many different linkages, with a weight average molecular weight of 20,000 Daltons or higher. Shown here below is a representative and illustrative lignin (I) fragment containing the most important binding patterns:
Dicho polímero es el resultado de una polimerización deshidrogenados mediada por enzimas de tres precursores monoméricos de fenilpropano:Said polymer is the result of a dehydrogenated polymerization mediated by enzymes of three monomeric phenylpropane precursors:
alcohol cumarílico alcohol coniferílico alcohol sinapílicocoumaryl alcohol coniferyl alcohol sinapyl alcohol
que dan como resultado los siguientes restos, respectivamente:which result in the following remainders, respectively:
hidroxifenilo (H) guaiacilo (G) siringilo (S)hydroxyphenyl (H) guaiacyl (G) syringil (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.Coniferyl alcohol occurs in all species and is the dominant monomer in conifers (softwoods). Deciduous (hardwood) species contain up to 40% synapyl alcohol units while grasses and agricultural crops may also contain coumaryl alcohol units.
La lignina puede clasificarse en ligninas de madera blanda y de madera dura según sus fuentes de biomasa en bruto.Lignin can be classified into softwood and hardwood lignins based on their raw biomass sources.
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.The raw biomass sources that can be starting materials suitable for obtaining the relevant lignin fraction are any lignin that includes essentially pure lignin, as well as Kraft lignin, lignin from biomass, lignin from the process of formation of pulp under alkaline conditions, lignin from the soda process, lignin from organosolv pulping, lignin from enzymatic processes, lignin from steam explosion processes, and any combination thereof.
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.By the term "essentially pure lignin", it should be understood at least 80% pure lignin based on dry raw biomass, preferably at least 90% pure lignin, more preferably at least 95% pure lignin , the remaining part being extracts and carbohydrates such as hemicelluloses, as well as inorganic matter.
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.By the term "Kraft lignin" is to be understood lignin originating from Kraft black liquor. Black liquor is an alkaline aqueous solution of residues of lignin, hemicellulose, and inorganic chemicals used in a Kraft pulping process. The black liquor from the pulping process comprises components from different species of softwood and hardwood in various proportions.The lignin can be separated from the black liquor by different techniques, including, for example, precipitation and filtration. Usually, lignin begins to precipitate at pH values below 11-12. Different pH values can be used in order to precipitate lignin fractions with different properties. These lignin fractions may differ from each other in terms of molecular weight distribution, eg M w and M n , polydispersity, content of hemicellulose and extracts, content of inorganic material. The precipitated lignin can be purified from inorganic impurities, hemicellulose, and cellulosic extracts using acid washing steps. Further purification can be achieved by filtration.
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.Alternatively, the lignin is separated from the biomass. The separation procedure can begin with the liquefaction of the biomass with strong alkali followed by a neutralization procedure. After alkali treatment, lignin can be precipitated in a similar way to that presented above.
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. Preferably, the separation of lignin from biomass comprises an enzyme treatment step. Lignin separated from biomass by enzyme treatment is essentially sulfur-free (sulfur content less than 3%) and therefore valuable in further processing. Preferably, the cellulosic material is pre-treated to remove hemicelluloses, and thereafter the cellulose has been enzymatically hydrolyzed. The resulting insoluble lignin fraction comprises up to 30% by weight cellulose.
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.Preferably, the separated lignin is also subjected to a depolymerization process in order to further reduce the weight average molecular weight of the fragments.
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.In some embodiments, the separated lignin is also subjected to a depolymerization process in order to further reduce the weight and number average molecular weights of the fragments.
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.Suitable depolymerization processes include base-catalyzed depolymerization, enzymatic depolymerization, acid-catalyzed depolymerization, metal-catalyzed depolymerization, ionic liquid-assisted depolymerization, and supercritical fluid-assisted depolymerization of lignin.
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.The weight average molecular weight (M w ) of the fragments in the lignin fraction is measured by size exclusion chromatography (or "SEC"). SEC uses a stagnant liquid present in the bead pores as the stationary phase and a liquid which flows as a mobile phase. Therefore, the mobile phase can flow between the beads and also into and out of the pores in the beads. The separation mechanism is based on the size of the polymer molecules in solution. The molecules Larger molecules will elute first. Small molecules that can enter many pores in the beads take a longer time to pass through the column and will therefore exit the column slowly. To determine the molecular weights of the components of a polymer sample, a calibration should be performed with standard polymers of known weight. The unknown sample values are then compared to the calibration graph. Retention times They depend on the column material used, the eluent, and how similar the standards used are compared to the samples. Preferably, the eluent is preferably 0.1 M NaOH.
Preferentemente, dicha fracción de lignina comprende fragmentos que tienen un peso molecular promedio en peso de 2.000 a 20.000 Daltons.Preferably, said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 2,000 to 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. More preferably, said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 3,000 to 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.Even more preferably, said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 4,000 to 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.In some preferred embodiments, said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 4,000 to 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.In other preferred embodiments, said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of 9,000 to 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.Preferably in these embodiments, said fragments comprise from 11 to 111 phenylpropane units on a weight average, more preferably from 22 to 111 phenylpropane units on a weight average.
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.The molecular weight of the three monomeric phenylpropane precursors ranges from 150 Da for coumaryl alcohol, 180 Da for coniferyl alcohol, and 210 Da for sinapyl alcohol. Therefore, the average weight is 180 Da, and this value has been used as the “phenylpropane unit.” The M w values have been divided by 180 Da, thus obtaining the numbers of phenylpropane units on average by weight. .
En formas de realización adicionales, la fracción de lignina tiene un índice de polidispersidad (PDI) de 1,25 a 12.In further embodiments, the lignin fraction has a polydispersity index (PDI) of 1.25 to 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.Polydispersity Index (PDI) or Heterogeneity Index, or simply dispersity, is a measure of the molecular mass distribution in a given polymer sample. The PDI is the weight average molecular weight (M w ) divided by the number average molecular weight (M n ). Indicates the distribution of individual molecular masses in a batch of polymers. Preferably, the soil conditioner comprises a lignin fraction further comprising up to 30% by weight cellulose, more preferably 5 to 30% by weight cellulose, based on the weight of the lignin fraction, and also comprises at least minus one cellulose degrading enzyme, such as exoglucanase (EXG), endoglucanase (EG), and D-glucosidase (BGL). Cellulases are the most efficient enzyme system for the complete hydrolysis of cellulosic substrates to their monomeric glucose, which is a fermentable sugar. Since sugar aids in the respiration of plant cells and in cell growth, it follows that the presence of cellulose in the soil conditioner of the invention is advantageous to further improve the overall efficiency in soil enrichment and promoting plant growth.
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.In preferred embodiments, the soil conditioner of the invention comprises a lignin fraction and at least one soil improver in a concentration ratio of 10: 1 to 1.1: 1, said soil improver being K 2 CO 3 , KOH, NH 4 OH, CaOH, ZnO, FeSO 4 , MgO or a mixture thereof.
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:More preferably, in these preferred embodiments, the soil conditioner of the invention is in the form of granules, pellets, solution or suspension in water or glycol. In other embodiments, the composition consists essentially of a lignin fraction and at least one soil improver, in which:
- 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 - said lignin fraction comprises fragments having a weight average molecular weight of up to 20,000 Daltons, as measured by molecular exclusion chromatography, said fragments comprising up to 111 phenylpropane units in weight average, and
- 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.- said soil improver is a carbonate, hydrogen carbonate, oxide or hydroxide of potassium, sodium, lithium, calcium, magnesium, or ammonium, or a mixture thereof.
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.For the purposes of the present invention, the expression "consists essentially of" means that said lignin fraction and said at least one soil improver are the only active components that act as promoters of plant growth and soil enrichment that they are present in the soil conditioner, and the other possible components have different activities or are simple coformulants.
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.In further embodiments, the composition consists of a lignin fraction and at least one soil improver, as described above.
En otro aspecto, la presente invención se refiere a un uso de dicho acondicionador de suelo en agricultura.In another aspect, the present invention relates to a use of said soil conditioner in agriculture.
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.Preferably, the soil conditioner can be applied in an amount of 2 to 200 kg / ha, every 5-15 days, when the soil conditioner is in solid form, more preferably 10 to 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.Alternatively, the soil conditioner can be applied in an amount of 1 to 10 L / ha, every 5-15 days, when the soil conditioner is previously dissolved in water, more preferably 5 to 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.In particularly preferred embodiments, the soil conditioner is dissolved in water and then applied in an amount of 1 to 10 L / ha, every 5-15 days, said soil conditioner comprising up to 15% by weight of fraction of lignin. In a further aspect, the present invention relates to an agrochemical product comprising soil conditioner and agrochemical additives.
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.Suitable additives are pH regulators, acidity regulators, water hardness regulators, mineral oils, vegetable oils, fertilizers, leaf manures and combinations thereof.
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.Exemplary additives include 2-ethylhexanol, EO-PO, alkoxylated alcohols, alkoxylated fatty amine, alkoxylated triglycerides, alkyl polyglycoside, sodium salt of alkyl ether sulfate, alkylphenol-ethylene oxide condensate, alkylphenylhydroxypolyoxyethylene, polyethylene glycol ether active from amphoteric dipropionate, di-1-p-menthene, dimethylpolysiloxane, esterified vegetable oil, ethylene oxide condensate, fatty acid esters, fatty alcohol-ethylene oxide condensate, polyalkoxylated fatty alcohol, lecithin (soybean), rapeseed oil methylated, n-dodecylpyrrolidone, n-methylpyrrolidone, noctylpyrrolidone, nonionic surfactant, nonylphenol-ethylene oxide condensate, paraffin oils, poly (vinylpyrrolidione / 1-hexadecene), polyacrylamide, polyalkylene glycol, modified poly (alkylene oxide) with polyether, polyethylenepolypropylene glycol, polyoxyethylene monolaurate, propionic acid, styrene-butadiene copolymer, latex free tea, tallow amine ethoxylate, vegetable oil and mixtures thereof.
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.In view of the fact that the soil conditioner is effective even at very low concentrations of its active components, the agrochemical product advantageously and preferably comprises said soil conditioner in a concentration of 1 to 500 grams per kg of agrochemical product.
El producto agroquímico puede estar en forma sólida o líquida. The agrochemical can be in solid or liquid form.
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.When the agrochemical is in solid form, said solid form can be a tablet, a minicill, a micro-tablet, a granule, or a microgranule, a pellet, a multiparticulate material, a micronized particulate material, or a powder.
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.When the agrochemical product is in liquid form, said liquid form can be a solution, a suspension, an emulsion, a dispersion, a few drops or a fluid that can be sprayed, and it can be a liquid form, either water-based or water-based. oily. Said liquid form can comprise a solvent. Suitable solvents are water, glycols, alcohols, polyalcohols, organic acids, and combinations thereof.
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.Preferred solvents are water, methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, isobutanol, allyl alcohol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-ethylene glycol, polyethylene glycol (PEG), glycerol, lactic acid, poly (lactic acid), and mixtures thereof. The most preferred solvents are water, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-ethylene glycol, polyethylene glycol (PEG), and mixtures thereof.
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.Preferably, when the agrochemical is in liquid form, said liquid form has a pH of 5 to 9, more preferably 6 to 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.When the agrochemical product is in liquid form, said liquid form comprises from 1 to 50% by weight of the composition. This means that the agrochemical is a concentrate that can be adequately diluted or mixed directly with other chemicals before use, if desired.
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.Said agrochemical can be grain bait, aerosol cans, liquid (undiluted), bulk bait, matrices, concentrated bait, oil-miscible fluid concentrate, encapsulated granules, capsule suspension, dispersible concentrate, powder, powder for pigmentation in Seed dry, emulsifiable concentrate, electrically chargeable liquid, water-in-oil emulsion, seed pigmentation emulsion, oil-in-water emulsion, smoking flask, fine granules, smoking candle, smoking cartridge, smoking tablet, concentrated suspension for pigmentation, tablet fuming, gaseous agent (fumigant), fuming granules (or pellets), gas (under pressure), granular bait, gasifiable product, microgranular, slip powder, granular, oil-based paste, hot gas discharge concentrate, solid / combination pack liquid, liquid / liquid combination pack, cold gas discharge concentrate, solid / solid combination pack, lacquer, pigment solution Seed formulation, microemulsion, microgranular, oil dispersible, oil-miscible concentrated suspension, oil-miscible liquid, oil suspension, paste, flat bait, paste or concentrated gel, dorsal application, plant stick, treated or coated seeds, ready-to-use bait its use, localized application, fragmented bait, concentrated suspension, suspension-emulsion, water-soluble granular, soluble concentrate, film-forming oil, water-soluble powder, soluble powder for seed pigmentation, suspension, tablets, technical material, technical concentrate , trace powder, ultra low volume liquid, water dispersible microgranular, water dispersible granular, wettable powder, wettable seed pigmentation powder, self-adhesive patch and combinations thereof.
Ventajosamente, el producto agroquímico puede comprender además un fertilizante que comprende compuestos de nitrógeno, fósforo, potasio, o mezclas de los mismos.Advantageously, the agrochemical may further comprise a fertilizer comprising nitrogen, phosphorus, potassium compounds, or mixtures thereof.
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. In a further aspect, the present invention relates to a method for conditioning a soil, said method comprising the step of applying the soil conditioner or the agrochemical to a crop soil or soil.
El producto agroquímico puede aplicarse mediante uno o más de los siguientes procedimientos:The agrochemical can be applied by one or more of the following procedures:
- mezclado del producto agroquímico con semillas en una tolva de máquina de siembra, - aspersión del producto agroquímico cerca de los surcos de siembra,- mixing the agrochemical with seeds in a sowing machine hopper, - spraying the agrochemical near the sowing furrows,
- aspersión del producto agroquímico en todo el terreno antes o después de la última labranza del suelo,- spraying of the agrochemical product all over the field before or after the last soil tillage,
- mezclado con otros productos agroquímicos comerciales, tales como aquellos para jardinería e invernaderos.- mixed with other commercial agrochemicals, such as those for gardening and greenhouses.
Cuando el producto agroquímico está en forma líquida, también puede aplicarse mediante uno o más de los siguientes procedimientos:When the agrochemical is in liquid form, it can also be applied by one or more of the following procedures:
- pulverización del producto agroquímico sobre tubérculos, bulbos y semillas,- spraying of the agrochemical product on tubers, bulbs and seeds,
- 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.- spraying of the agrochemical product on the aerial part of the plant, leaves, stems, - immersion of the roots of the plant in an aqueous solution comprising the agrochemical product.
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.The agrochemical can be applied in an amount to achieve 1,000 g to 10,000 kg of soil conditioner per hectare (ha), preferably 1,000 g to 1,000 kg per ha, more preferably 1,000 g to 10,000 g per 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.It should be understood that all combinations of preferred aspects of the soil conditioner of the invention, as well as the methods of preparation and uses thereof, as previously reported, should be construed as disclosed herein.
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.All combinations of the preferred aspects of the inventive soil conditioner, preparation procedures, and uses disclosed above are to be construed as described herein.
A continuación, se proporcionan ejemplos de trabajo de la presente invención con fines ilustrativos.Working examples of the present invention are provided below for illustrative purposes.
EjemplosExamples
Mw y Mn en estos ejemplos se midieron mediante cromatografía de exclusión molecular según el siguiente procedimiento.Mw and Mn in these examples were measured by size exclusion chromatography according to the following procedure.
"% en peso” significa porcentaje en peso basándose en el peso del material híbrido orgánicoinorgánico, a menos que se especifique lo contrario."% by weight" means percentage by weight based on the weight of the organic-inorganic hybrid material, unless otherwise specified.
Reactivos y materialesReagents and materials
- Eluyente: NaOH 0,1 M, flujo de 0,5 ml/min- Eluent: 0.1 M NaOH, 0.5 ml / min flow
- 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 - Calibration for IR detector: pullulan standards, Mw: 100,000 - 1,080 (six standards), in which Mw is the maximum peak molecular weight
- 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.- Calibration for UV detector (280 nm): PSS standards, sodium salt of poly (styrene sulfonate), Mp 65,400-891 (six standards). The standards were dissolved in ultrapure water, the concentration was approximately 5 mg / ml. The injection volume was 20 Di. - Quality control samples: lignin with known Mw distribution was used.
Equipos e instrumentosEquipment and Instruments
- Inyector automático Dionex Ultimate 3000, compartimento de columna y bomba- Dionex Ultimate 3000 autosampler, column and pump compartment
- Detector de red de diodos Dionex Ultimate 3000- Dionex Ultimate 3000 diode network detector
- Detector de índice de refracción: Shodex RI-101- Refractive index detector: 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.- Columns: PSS MCX columns: previous column and two analytical columns: 1000 Á and 100,000 Á, the material of the column was a sulphonated divinylbenzene copolymer matrix. - 0.45 Dm syringe filters and glass sample bottles for standard samples. Sample filtration: Mini-Uniprep PTFE or Nylon syringeless filter device, 0.45nm. For pre-filtration, 5 nm syringe filter.
- Frascos de medición- Measuring bottles
ProcedimientoProcedure
- Preparación del eluyente- Preparation of the eluent
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%-aguaThe water used to prepare the eluents was high-quality, low-resistivity deionized water (18 MD-cm or better) containing as little dissolved carbon dioxide as possible and free from biological contamination (e.g. bacteria and molds) and particulate matter. . - Washing of needles with 10% MeOH -water
- Muestras líquidas- Liquid samples
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.Strong alkaline liquor samples were diluted 1: 100 and filtered with PTFE syringe filters (0.45 □ m) into vials. Solid lignin samples were diluted and dissolved in 0.1 M NaOH and filtered with PTFE syringe filters, 0.45 nm. Prepared samples were loaded into an autosampler. The injection volume was 20 Di. Samples of 1 M NaOH were then injected as a sample to clean the column.
Parámetros del instrumento:Instrument parameters:
- Velocidad de flujo: 0,5 ml/min- Flow rate: 0.5 ml / min
- Eluyente: NaOH 0,1 M- Eluent: 0.1 M NaOH
- Temperatura del horno de la columna: 30°C- Column oven temperature: 30 ° C
- Ejecución isocrática- Isocratic execution
- Tiempo de ejecución: 48 minutos- Runtime: 48 minutes
- Muestras sólidas - Solid samples
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.Solid (lignin) samples were dried overnight in an oven at 60 ° C. Approximately 10 mg was weighed into a 10 ml measuring bottle. The sample was dissolved and diluted in 0.1 M NaOH solution and made up to the mark. The sample was filtered with PTFE filters, 0.45 Dm.
- Muestras patrón para la calibración- Standard samples for calibration
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.Approximately 50 mg of each standard was weighed into a 10 ml measuring bottle and ultrapure water was added and filled to the mark. The standards were filtered with a PTFE syringe filter, 0.45 Dm. After running the calibration samples, the calibration results were integrated and processed in the processing method and saved. Calibration was 1st order linear calibration.
- Muestras de control de calidad- Quality control samples
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.For the lignin samples, lignin with a known Mw distribution was used as the quality control sample. Lignin was dissolved in 0.1 M NaOH and the concentration was approximately 1 mg / ml.
Ejemplo 1.Example 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:Beech wood ( Fagus sylvatica) was pretreated to remove the hemicelluloses, and thereafter the cellulose was enzymatically hydrolyzed. The lignin fraction thus separated from the pure biomass had the following characteristics:
> 95% de sólidos totales> 95% total solids
Única especie: madera de hayaUnique species: beech wood
Mw de 9.000-11.000 Da (50-61 unidades de fenilpropano)Mw of 9,000-11,000 Da (50-61 phenylpropane units)
Esencialmente sin azufre (contenido de azufre menos del 3%)Essentially sulfur free (sulfur content less than 3%)
Comprende del 23 al 29% en peso de celulosa.It comprises 23 to 29% by weight of cellulose.
Esta fracción de lignina sólida se denomina de manera abreviada “Enzimática” .This solid lignin fraction is abbreviated " Enzymatic ".
Ejemplo 2.Example 2.
Se extrajo la siguiente fracción de lignina a partir de licor negro Kraft, y dicha fracción de lignina presenta las siguientes características:The following lignin fraction was extracted from Kraft black liquor, and said lignin fraction has the following characteristics:
> 95% de sólidos totales> 95% total solids
Única especie: pino del sur (Southern Pine) Unique species: Southern Pine
Mw de 4400-5000 Da (24-28 unidades de fenilpropano)Mw of 4400-5000 Da (24-28 phenylpropane units)
Mn de 1200-1300 Da (6-7 unidades de fenilpropano)1200-1300 Da Mn (6-7 phenylpropane units)
Estructuras de grupos OH:OH group structures:
alifáticos 2,1 mmol/g aliphatic 2.1 mmol / g
carboxílicos 0,5 mmol/gcarboxylics 0.5 mmol / g
condensados y siringílicos 1,7 mmol/gcondensed and syringilic 1.7 mmol / g
guaiacílicos 2,0 mmol/gguaiacyl 2.0 mmol / g
catecólicos y p-OH-fenílicos 4,0 mmol/gcatecholics and p-OH-phenyl 4.0 mmol / g
Esta fracción de lignina sólida se denomina de manera abreviada "OXO” .This solid lignin fraction is called " OXO " for short.
Ejemplo 3.Example 3.
Preparación de acondicionadores de suelo según la presente invenciónPreparation of soil conditioners according to the present invention
Se prepararon varios acondicionadores de suelo en forma de pellets (P) o gránulos (G) o disolución/suspensión líquida (S), que comprendían los siguientes componentes:Various soil conditioners were prepared in the form of pellets (P) or granules (G) or liquid solution / suspension (S), comprising the following components:
Ejemplo 4.Example 4.
Evaluación del efecto bioestimulante del acondicionador de suelo de la presente invención en comparación con un producto comercialEvaluation of the biostimulant effect of the soil conditioner of the present invention in comparison with a commercial product
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.A screening test was carried out on lettuce in order to evaluate a biostimulant effect of the soil conditioner according to example 3h (abbreviated "AS-3H", Soil conditioner according to example 3h) with untreated cultivation (in abbreviated form "CONTROL") and a comparative product (abbreviated "COMP"). COMP is a humic acid based fertilizer extracted from leonardite.
Se aplicaron los productos en tres veces en diferentes fases fenológicas.The products were applied three times in different phenological phases.
Se llevó a cabo el ensayo en una cámara climatizada con todos los parámetros abióticos bajo control.The test was carried out in a heated chamber with all abiotic parameters under control.
Se usaron una variedad de lechuga Trocadero y suelo estéril.A variety of Trocadero lettuce and sterile soil were used.
Se usaron 16 plantas para el tratamiento y se aplicaron los productos según el método de rociado de suelos.16 plants were used for the treatment and the products were applied according to the soil spraying method.
Los parámetros evaluados fueron el crecimiento de hojas verdes, el desarrollo de las raíces y el peso global.The parameters evaluated were the growth of green leaves, the development of the roots and the overall weight.
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.In each individual evaluation and as clearly shown in Figures 1 to 4, AS-3H showed similar efficacy against the commercial product and good performance against the untreated crop, particularly in root development and weight gain.
No se observe fitotoxicidad después de cada aplicación.Phytotoxicity is not observed after each application.
Ejemplo 5.Example 5.
Evaluación del efecto bioestimulante del acondicionador de suelo de la presente invención en comparación con un producto comercialEvaluation of the biostimulant effect of the soil conditioner of the present invention in comparison with a commercial product
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”).A screening test was carried out on lettuce in order to evaluate a biostimulant effect of the soil conditioner according to example 3h (abbreviated "AS-3H") with untreated culture (abbreviated "CONTROL") and a comparative product (abbreviated "COMP").
Se aplicaron los productos en tres veces en diferentes fases fenológicas.The products were applied three times in different phenological phases.
Se llevó a cabo el ensayo en una cámara climatizada con todos los parámetros abióticos bajo control.The test was carried out in a heated chamber with all abiotic parameters under control.
Se usaron una variedad de lechuga Kobra y suelo estéril.A variety of Kobra lettuce and sterile soil were used.
Se usaron 16 plantas para el tratamiento y se aplicaron los productos según el procedimiento de rociado de suelos.16 plants were used for the treatment and the products were applied according to the soil spraying procedure.
Los parámetros evaluados fueron el crecimiento de hojas verdes, el desarrollo de raíces y el número de flores.The parameters evaluated were the growth of green leaves, the development of roots and the number of flowers.
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.In each individual evaluation and as clearly shown in Figures 5 to 7, AS-3H showed a similar efficacy against the commercial product, in some cases even higher, and a good performance against the untreated culture, particularly in the development of roots and increased number of flowers.
ConclusionesConclusions
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:It is known that humic acids, according to the comparative fertilizer COMP, increase the physicochemical characteristics of the soil, thereby improving its structure and fertility. They can also be useful in detoxifying the soil of heavy metals and can increase the absorption of micronutrients through the roots. On the other hand, the mineral origin of leonardite has two main drawbacks:
- 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- a health concern: very often, over the centuries, the pseudo-mineral deposit has been exposed to heavy metals, PCBs and dioxins and, as a result of the high capacity to adsorb chemical compounds, the extracted material is dangerously contaminated, and
- 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.- an environmental concern: the demobilization of a mineral and the process to make it agriculturally usable and therefore available to plants and the soil microbiome, increase the emissions of mineral carbon into the atmosphere.
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.On the contrary, the use of a "non-mineralized lignin", that is, lignin that has a non-mineral source, which is obtained from renewable sources, improves soil fertility and guarantees the presence of carbon in the soil during several years (a synonym for fertility) Therefore, at the same time, a carbon build-up is ensured that advantageously reduces CO 2 emissions into the atmosphere.
Referencias adicionalesAdditional references
A: CONTROL, cultivo sin tratar.A: CONTROL, untreated culture.
B: AS-3H, Acondicionador de suelo según el ejemplo 3h.B: AS-3H, Soil conditioner according to example 3h.
C: COMP, Producto comparativo.C: COMP, Comparative Product.
Y1: Escala de 1 a 5.Y1: Scale from 1 to 5.
Y2: Gramos.Y2: Grams.
Y3: N.° de flores.Y3: No. of flowers.
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