ES2222758T3

ES2222758T3 - Metodo para aumentar la productividad en plantas usando acido glutamico y acido glicolico.

Info

Publication number: ES2222758T3
Application number: ES99971266T
Authority: ES
Inventors: Alan M. Kinnersley
Original assignee: Emerald Bioagriculture Corp
Current assignee: Emerald Bioagriculture Corp
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1999-10-28
Publication date: 2005-02-01
Anticipated expiration: 2019-10-28
Also published as: EP1124419A4; ATE267522T1; AU756078B2; WO2000025582A1; US6124241A; NZ511266A; EP1124419A1; AU1454800A; IL142747A; EP1124419B1; DE69917669T2; IL142747A0; MXPA01004176A; DE69917669D1; JP2002528470A

Abstract

Una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico en un medio que actúe como vehículo, donde el vehículo es un pesticida, fungicida o nitrato de calcio.

Description

Método para aumentar la productividad en plantas usando ácido glutámico y ácido glicólico.

Campo de la invención

La presente invención trata de forma general sobre un proceso para incrementar la productividad en plantas. De forma específica, el método trata sobre la forma de incrementar la productividad en plantas mediante el tratamiento de las raíces, semillas, tallos y/o follaje de plantas con composiciones que contienen ácido glutámico y ácido poliglicólico o bien ácido glicólico.

Antecedentes de la invención

Diversos ácidos orgánicos y aminoacidos, incluyendo el ácido glutámico y el ácido glicólico, presentan utilidad en la estimulación del crecimiento de plantas. Por ejemplo, en 1980, Tillberg (Physiol. Plant 50: 158-160) mostró que el crecimiento de la lenteja de agua podía ser estimulado en un 10 al 20% al añadir niveles bajos de ácido glicólico (30-220 ppm) al medio de cultivo, aunque niveles de 380 ppm o mayores resultaban en una inhibición en el crecimiento. Por otra parte, se ha mostrado que los oligómeros del ácido glicólico que son hidrolizados a los monómeros también estimulan el crecimiento de la lenteja de agua (Kinnersley et al., U.S. Patent No. 4,813,997). Behrend & Meteles (1975, Plant Physiol. 56:584-589) descubrieron que el ácido glutámico aumentaba la tasa de crecimiento de cultivos celulares de tabaco, tomate y zanahoria, sin embargo, los efectos de este aminoácido en plantas intactas no está tan claro. Gorham (1950, Canadian J. of Research 28: 356-381) descubrió que el ácido glutámico (100 ppm) tenía un efecto negativo en el crecimiento de plantas.

Aunque aumentar la tasa de crecimiento vegetativo de las plantas es importante, es de todavía mayor importancia la estimulación del crecimiento reproductivo que conlleva un mayor rendimiento de frutos, vegetales, granos, etc. Así pues, se necesitan composiciones de ácidos orgánicos que incrementen la productividad de plantas, en particular que aumenten el crecimiento reproductivo. La presente invención está dirigida a esta necesidad.

US-A-5 814 582 describe una composición para mejorar la productividad de plantas que contiene un componente ácido polimérico, por ejemplo un copolímero aleatorio de residuos de ácido aspártico y residuos de ácido glicólico o una proteína conjugada constituida por residuos de ácido glutámico.

WO-A-980012 trata sobre una composición agrícola que contiene ácido glicólico como ingrediente activo y compuestos de iones metálicos como calcio útiles en el control de crecimiento de cultivos.

US-A-3 679 392 describe un concentrado acuoso apropiado para disoluciones para formar un rociador foliar estimulante del crecimiento de plantas que contiene ácido glicólico.

US-A-5 439 873 trata sobre métodos para estimular el crecimiento de plantas mediante el tratamiento de las plantas con compuestos orgánicos, por ejemplo con aminoácidos como el ácido glutámico.

Breve exposición de la invención

En uno de los aspectos de la invención, se proporciona un método para tratar una planta con una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico. El método es eficaz para aumentar la productividad de la planta, incluyendo el aumento del crecimiento de las plantas, el incremento de la madurez de los frutos y el aumento de la resistencia las plantas a las enfermedades y a otras situaciones de estrés.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un método para el tratamiento de una planta que comprende el tratamiento de la planta con una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico en cantidades efectivas para aumentar la productividad de la planta.

En otro aspecto adicional de la invención, se proporciona un método para el tratamiento de una planta con una composición que contiene ácido glutámico, ácido glicólico y una sal de calcio. Las sal de calcio es preferiblemente nitrato de calcio.

Otro aspecto de la invención trata sobre un método para el tratamiento de una planta que comprende el tratamiento de la planta con una composición que contiene ácido glutámico y un ácido poliglicólico con la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

la composición puede contener además una sal de calcio, preferiblemente nitrato de calcio.

Otro aspecto a la invención proporciona composiciones que contienen ácido glutámico y ácido glicólico en un medio que actúa como vehículo, donde el vehículo es un pesticida, fungicida o nitrato de calcio.

En otro aspecto adicional de la invención, se proporciona una composición contiene ácido glutámico y ácido poliglicólico con la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

Uno de los objetivos de la invención consiste en proporcionar un método para el tratamiento de plantas que incremente la productividad de las plantas.

Otro objetivo adicional de la invención consiste en proporciona una composición con propiedades que conduzcan a un incremento de la productividad de la planta.

Otros objetivos y ventajas de la presente invención se verán claros a partir de la siguiente descripción.

Breve descripción de los dibujos

La Fig 1 muestra el efecto del AuxF06 (una composición de ácido glutámico y ácido glicólico) en combinación con nitrato de calcio sobre el rendimiento de tomates del tipo Tiny Tim. Panel izquierdo: tomates de las plantas de control; Panel derecho: tomates de las plantas tratadas con 300 ppm de AuxF06 y 300 ppm de nitrato de calcio.

La Fig 2 muestra el efecto del AuxF06 sobre la resistencia de plantas de lechuga a la infección por hongos. Panel superior izquierdo: plantas de col no inoculadas utilizadas como control; Panel superior derecho: plantas de col inoculadas con Botrytis; Panel inferior izquierdo: plantas de col tratadas con 2 oz/A (141 g/ha) de AuxF06 e inoculadas con Botrytis; Panel inferior derecho: plantas de col tratadas con 16 oz/A (1.1 kg/ha) de Benlate® inoculadas con Botrytis.

La Fig 3 representa un gráfico de barras que muestra el peso seco de las plantas de col después de ser tratadas con AuxF06. El Panel superior representa las plantas de col que fueron regadas apropiadamente (es decir, no sometidas a condiciones de sequía) y el Panel inferior representa las plantas de col que fueron sometidas a estrés hídrico y posteriormente rehidratadas. Las barras en cada panel representan, de izquierda a derecha, control no tratado, tratamiento con AuxF06 a 1 oz/A (71 g/ha), tratamiento con AuxF06 a 2 oz/A (141 g/ha) y tratamiento con AuxF06 a 4 oz/A (282 g/ha). El Panel inferior representa las plantas de col que fueron sometidas a estrés hídrico.

La Fig 4 representa un gráfico de barras que muestra el porcentaje de semillas de petunia germinadas recubiertas con AuxF06 en función del número de días después de la siembra (DAP). Las barras en primer plano representan los controles no tratados (NTC) mientras que las barras en segundo término representan las petunias germinadas después de haber sido tratadas con 5,000 ppm de AuxF06.

La Fig 5 representa un gráfico de barras que muestra el porcentaje de semillas de algodón germinadas recubiertas con una solución de AuxF06/polivinil pirrolidona en función del número de días después de la siembra. Las barras en primer término representan los controles no tratados (NTC) mientras que las barras en segundo término representan las semillas tratadas con 5,000 ppm de AuxF06.

Descripción del ejemplo de realización preferido

Con el propósito de fomentar la comprensión de los principios de la invención, se hará referencia ahora a los ejemplos de realización preferidos y se utilizará lenguaje específico para describirlos. De todas formas se entenderá que no se pretende limitar de ninguna forma el alcance de la invención, y que las alteraciones y posteriores modificaciones de la invención, y las aplicaciones posteriores de los principios de la invención tal como se ilustran aquí se contemplan como lo que ocurriría normalmente a una persona con experiencia en la técnica en lo que se refiere a la invención.

La presente invención trata sobre un método para el tratamiento de plantas mediante el tratamiento de la planta con una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico o bien ácido poliglicólico. El ácido poliglicólico tiene la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

La composición de la presente invención tiene propiedades dirigidas a aumentar la productividad en plantas. Por ejemplo, mediante la combinación de ácido glutámico y ácido glicólico o bien ácido poliglicólico, ocurre una inesperado aumento en la estimulación del crecimiento de la planta, respecto al que es posible utilizando sólo uno de los ácidos en solitario. Las composiciones también son muy efectivas en el incremento del crecimiento reproductivo de la planta, el incremento de la maduración de los frutos, la germinación de las semillas, y la protección de la planta de enfermedades y otras situaciones de estrés. Así pues, las composiciones pueden permitir una cosecha más temprana del producto recolectable. De forma opcional, se incluyen sales de calcio que mejoran la eficacia del tratamiento dirigido a las plantas.

El ácido glutámico y el ácido glicólico se pueden obtener comercialmente o se pueden sintetizar mediante los métodos conocidos en el campo de la técnica. El ácido glutámico también puede aislarse a partir de fuentes naturales mediante métodos conocidos en la técnica. Se puede utilizar cualquier forma de ácido glutámico, incluyendo diversas sales de ácido glutámico, incluyendo las sales monsódicas.

Las concentraciones de ácido glutámico y ácido glicólico en las composiciones y las cantidades de las composiciones que son efectivas para incrementar la productividad de la planta dependerá de diversos factores, incluyendo el tipo de planta, la cantidad de plantas tratadas, y si se desea en un incremento en la maduración, un incremento en el crecimiento de la planta, o bien un incremento en la resistencia a enfermedades. Las concentraciones y cantidades deseadas pueden ser determinadas por cualquier persona con experiencia en la técnica. Típicamente, las composiciones incluyen desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 5,000 ppm de ácido glicólico, y desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 5,000 ppm de ácido glutámico, pero preferiblemente incluyen desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 2,500 de ácido glicólico, y desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 2,500 ppm de ácido glutámico, y preferiblemente, incluyen desde alrededor de 50 ppm hasta alrededor de 500 de ácido glicólico, y desde alrededor de 50 ppm hasta alrededor de 500 ppm de ácido glutámico, estando todas estas cantidades expresadas respecto a peso/volumen. También es preferible que las composiciones estén compuestas de una composición 1:1 de los componentes. Una composición 1:1 se define aquí como una composición que tiene pesos iguales de los componentes individuales o volúmenes iguales de las soluciones que contienen los componentes individuales, con tal que las soluciones tengan la misma concentración.

La composición puede contener ácido glutámico, ácido glicólico y una sal de calcio. Se puede utilizar cualquier sal de calcio, incluyendo cloruro y sulfato. De todas formas, se prefiere el nitrato de calcio. La adición de la sal de calcio a una composición que contienen ácido glicólico y ácido glutámico puede incrementar todavía más la productividad de la planta. Por ejemplo, la adición de nitrato de calcio a una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico incrementa el crecimiento reproductivo de la planta y puede incrementar la maduración temprana de los productos recolectables, incluyendo los frutos, en mayor extensión que la misma composición sin nitrato de calcio.

En las composiciones que incluyen una sal de calcio, como nitrato de calcio, la sal se haya presente típicamente en cantidades de alrededor de 100 ppm hasta alrededor de 10,000 ppm, pero pueden variar dependiendo de la aplicación.

De forma alternativa, la composición puede incluir ácido glutámico y polímeros de ácido glicólico (ácido poliglicólico) que tienen la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

La composición también puede incluir ácido glutámico y una solución acuosa al 70% de ácido glicólico que contenga niveles bajos de oligómeros, en los cuales n=2-4.

En un ejemplo de realización relacionado, la composición incluye además una sal de calcio, preferiblemente nitrato de calcio, tal como se ha discutido anteriormente para la composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico.

El ácido poliglicólico se puede obtener calentando el ácido glicólico monomérico a presión reducida y a una temperatura elevada tal como se describe en la U.S. Patent No. 4,813,997, que se incorpora aquí como referencia. La condensación lineal de polímeros de ácido glicólico es de la mayor utilidad en la práctica de esta invención. La mezcla de polímeros obtenida por calentamiento del ácido glicólico monomérico a presión reducida puede utilizarse sin que sea necesaria su purificación. Sin embargo, la mezcla polimérica puede separarse en sus componentes mediante diversas técnicas de fraccionamiento conocidas en el campo de la técnica, si así se desea. Además, pueden aparecer de forma natural pequeñas cantidades de ácido glicólico polimerizado en soluciones acuosas concentradas de ácido glicólico. La fuente más conveniente de ácido glicólico, en cuanto a su coste, es una solución al 70% de ácido glicólico, fabricada por DuPont, que contiene un 6-8% de dímeros de ácido glicólico.

Las concentraciones de ácido glutámico y de ácido poliglicólico y la cantidad de composición que es eficaz en el incremento de la productividad de la planta dependerán de varios factores, tal como se ha discutido anteriormente. Típicamente, las composiciones incluyen desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 5,000 ppm de ácido glutámico, y desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 5,000 ppm de ácido poliglicólico, pero preferiblemente incluyen desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 2,500 de ácido glutámico, y desde alrededor de 0.5 ppm hasta alrededor de 2,500 ppm de ácido poliglicólico, y preferiblemente, incluyen desde alrededor de 50 ppm hasta alrededor de 500 de ácido glutámico, y desde alrededor de 50 ppm hasta alrededor de 500 ppm de ácido glutámico. También es preferible que las composiciones estén compuestas de una composición 1:1 de los componentes. En las composiciones que incluyen una sal de ácido nítrico, como nitrato de calcio, la sal se halla presente típicamente en
cantidades de desde alrededor de 100 ppm hasta alrededor de 10,000 ppm.

Las composiciones se pueden combinar con un medio que actúe como vehículo, tal como se conoce en el campo de la técnica. Por ejemplo, las composiciones pueden estar en agua, incluyendo agua destilada y agua corriente, una solución fertilizante, u otra solución pesticida. El pesticida puede ser un pesticida químico o biológico (natural) tal como se conoce en el campo de la técnica, incluyendo fungicidas, bactericidas y anti-víricos. Los pesticidas incluyen antibióticos como estreptomicina y bactericidas biológicos como Pseudomonas fluoroscens comencializada como protector frente a la marchitez A506. Cualquier persona con experiencia en la técnica estará familiarizado con las distintas soluciones fertilizantes y pesticidas que pueden utilizarse. Sin embargo, las composiciones de la presente invención son más sencillas cuando se combinan con agua.

La presente invención también proporciona una composición para el tratamiento de plantas que contiene ácido glutámico y ácido glicólico en un medio que actúe como vehículo, donde el vehículo es un pesticida, fungicida o nitrato de calcio.

Otro aspecto adicional de la invención también proporciona una composición que contiene ácido glutámico y ácido poliglicólico. Esta composición puede contener además una sal de calcio, como nitrato de calcio, tal como se ha descrito anteriormente.

La presente invención también proporciona un método para el tratamiento de plantas que comprende el tratamiento de la planta con una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico o bien ácido poliglicólico, donde el ácido poliglicólico tiene la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

La composición que contiene ácido glutámico y bien ácido glicólico o ácido poliglicólico (o ácido glicólico y bajos niveles de dímeros de ácido glicólico tal como se discutido anteriormente), se aplica preferentemente en cantidades que sean eficaces para incrementar la productividad de la planta tal como se descrito anteriormente.

El método y la composición de la presente invención pueden utilizarse para aumentar tanto el crecimiento reproductivo como el crecimiento vegetativo de la planta. El método y la composición de la presente invención pueden utilizarse para tratar plantas recreativas, plantas decorativas, árboles o cosechas, y es particularmente eficaz para el tratamiento de cosechas comerciales. Algunos ejemplos de plantas y cosechas que pueden ser tratados en la presente invención incluyen monocotiledóneas, como la lenteja acuática, maíz y césped (incluyendo ray grass inglés, césped del tipo Bermuda, césped del tipo blue grass, festuca), y dicotiledóneas, incluyendo crucíferas (como la colza, los rábanos y la col) y solanáceas (incluyendo pimientos verdes, patatas y tomates). Las composiciones de la presente invención se aplica típicamente a las raíces, tallos, semillas y/o follaje de la planta. Cuando se aplican las composiciones, como por ejemplo en una aplicación foliar, se puede utilizar un pulverizador manual y las composiciones se aplican hasta que goteen. La expresión "se aplican hasta que goteen" se define generalmente como un volumen de alrededor de 100 galones/acre (65 l/hectárea). Sin embargo, las composiciones también pueden aplicarse de forma hidropónica (como en el Ejemplo 1), como en un sistema de rociado de suelo o como recubrimientos de semillas.

Los métodos y composiciones de la presente invención también pueden utilizarse para proteger las plantas de enfermedades. Por ejemplo, el tratamiento de las plantas con composiciones que contienen ácido glutámico y ácido poliglicólico o bien ácido glicólico ayuda a las plantas a resistir la infección de enfermedades causadas por, por ejemplo, hongos (incluyendo el mildiu tardío, la enfermedad del oídio, Pythium, Rhizoctonia y Fusarium), bacterias (incluyendo Erwinia y Pseudomonas) y virus (incluyendo el virus del mosaico de tabaco y el virus del mosaico de la calabaza).

Los métodos y composiciones de la presente invención pueden utilizarse además para estimular la germinación de la semilla tal como se muestra en los Ejemplos 11, 12 y 13. Por ejemplo, los métodos y composiciones de la presente invención pueden incrementar la velocidad de germinación de la semilla y/o pueden incrementar también el número total de semillas que germinan.

Ahora se hará referencia a ejemplos específicos que utilizan los procesos descritos anteriormente. Se entiende que los ejemplos se proporcionan para describir de una forma más completa los ejemplos de realización preferidos, y que, así pues, no pretenden ninguna limitación al alcance de la invención.

Ejemplo 1

Se hizo crecer lenteja acuática (Lemna Minor L) siguiendo el procedimiento general descrito por Kinnersley (U.S. Patent No. 5,439,873). Se llevaron a cabo una serie de experimentos en los cuales se añadieron ácido glicólico, ácido poliglicólico, y ácido glutámico al medio de cultivo de forma separada y de forma conjunta, y se determinó su efecto sobre el crecimiento de la lenteja acuática.

TABLA 1

1

Los resultados en la Tabla 1 muestran que la adición de 500 ppm de ácido glutámico incrementaron el peso en seco de la lenteja acuática en 1.1 mg respecto al control, y que el ácido poliglicólico (1000 ppm) incrementó en peso en seco en 11.5 mg. A partir de estos resultados, la adición conjunta de 500 ppm de ácido glutámico y 1000 ppm de ácido poliglicólico al medio deberían incrementar el peso en seco en 12.6 mg. El incremento real, 38.1 mg, fue tres veces mayor que el incremento esperado. Siguiendo un razonamiento similar, se puede ver que las mezclas de ácido glicólico y ácido glutámico incrementan el crecimiento de la planta por encima de lo esperado a partir de la actividad de los ácidos en solitario.

Ejemplo 2

Se llevó a cabo un segundo experimento con lenteja acuática, en el cual se examinó el efecto del ácido poliglicólico en combinación con hidrolisado de caseína. El hidrolisado de caseína utilizado fue un digerido enzimático (N-Z-amina) obtenido de Sigma Chemical Company, (St. Louis, MO) que contenía un 18.58% de ácido glutámico. Los resultados de este experimento se muestran en la Tabla 2.

El medio utilizado contenía 5 g/L de glucosa además del fertilizante que se estaba utilizando, tal como se ha descrito en el ejemplo anterior.

TABLA 2

2

Los resultados de la Tabla 2 muestran que cuando se añadió hidrolisado de caseína al medio, aumentó el crecimiento de la planta, tal como muestra el incremento de 14 mg en el peso de la planta. La adición de ácido poliglicólico incrementó la tasa de crecimiento, tal como muestra el aumento en 15 mg en el peso de la planta. Así pues, se esperaba que la adición de caseína y ácido poliglicólico de forma conjunta provocara un incremento en el peso de la planta de 29 mg (es decir, 15 mg + 14 mg). Sin embargo, el incremento real fue de 52 mg, un 79% mayor que el incremento esperado.

Ejemplo 3

Se hicieron crecer tomates del tipo Tiny Tim en un invernadero y se trataron con tres aplicaciones foliares de mezclas de ácido glutámico y ácido glicólico, haciéndose las primeras aplicaciones a los primeros indicios de aparición del fruto. La segunda y tercera aplicaciones se hicieron una semana después de la primera aplicación y a la semana siguiente se recogió el fruto maduro de cada planta. Los resultados que aparecen a continuación muestran el número promedio de frutos maduros por planta, el número promedio de frutos maduros que pesaron más de 10 g por planta, y el peso total del fruto maduro recogido en cada tratamiento. Cada tratamiento y control se repitió cuatro veces con tres plantas en tiesto por repetición.

TABLA 3

3

Los resultados de la Tabla 3 muestran las mezclas de ácido glutámico y ácido glicólico (conteniendo cada una 100 ppm GLU/AG (50 ppm GLU con 50 ppm AG) o 300 ppm GLU/AG (150 ppm GLU con 150 ppm AG)) incrementaron el número y el peso de tomates maduros en más de tres veces cuando se aplicaron a las plantas los ácidos foliarmente. También aumento el número de frutos grandes en las plantas tratadas. Se utilizó la prueba del rango múltiple de Duncan para analizar la significación estadística de los resultados, y se encontró que todos los incrementos fueron estadísticamente significativos, tal como se indica mediante las diferentes letras que siguen a los tratamientos. Una letra distinta de la del control significa una diferencia estadística con una probabilidad del 95% o mayor.

Se llevó a cabo un segundo experimento con tomates utilizando una cantidad menor de mezclas de ácido glutámico/glicólico y tratando plantas de siete semanas de edad con una única aplicación, dada en el momento en que aparecen los frutos. Un mes después de que se diera el tratamiento, se recogieron todos los frutos de las plantas y se pesaron, y los resultados se muestran a continuación en la Tabla 4, expresándose los resultados como tanto por ciento del control.

TABLA 4

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4

Los resultados muestran que la composición de ácido glutámico (GLU)/ácido glicólico (AG) a 100 ppm (es decir, 50 ppm de GLU con 50 ppm AG) y 50 ppm GLU/AG (es decir, 25 ppm de GLU con 25 ppm AG) aumentaron la cantidad de tomates extra grandes alrededor del 150%. La productividad total de tomates incrementó de forma significativa en un 123% cuando a las plantas se les dieron 100 ppm de la mezcla de ácidos. Los experimentos con tomates muestran que la presente invención puede utilizarse para incrementar la maduración temprana de los tomates, para incrementar el tamaño medio de los tomates, y para aumentaron el rendimiento en tomates total de las plantas.

Ejemplo 4

Se hicieron crecer pimientos picantes de Tailandia (Park Seed, Greenwood, S.C.) a partir de sus semillas, y se trataron con mezclas de partes iguales de ácido glutámico (GLU) y bien ácido glicólico (AG) o ácido poliglicólico (APG). Se aplicaron tratamientos foliares tres veces en intervalos de una semana empezando con el primer signo de formación del fruto una vez las plantas tuvieron seis semanas de edad. Se recogieron los pimientos una semana después del tercer tratamiento y se determinó el número promedio de pimientos y el peso de los pimientos para cada réplica.

TABLA 5

5

Los resultados muestran que mezclas 1:1 de ácido glutámico (GLU) y ácido glicólico (AG) o ácido poliglicólico (APG) incrementaron tanto el número de pimientos como el peso total de pimientos recogidos por planta. Las mejores respuestas encontraron con los niveles más bajos de mezclas.

Ejemplo 5

Se repitió el procedimiento seguido en el Ejemplo 3, pero utilizando niveles más bajos de las mezclas de ácidos en los experimentos, y los pimientos recogidos separaron acuerdo con tamaño. Los resultados demuestran en la Tabla 6.

TABLA 6

6

Los datos de la Tabla 6 muestran los valores promedio y las respectivas desviaciones estándar de las tres repeticiones. Cada réplica consistió en tres plantas con una cantidad similar de floración.

Los resultados del Ejemplo 5 muestran que niveles bajos de la mezcla bioactiva (menos de 1 oz de ingredientes activos/acre - 71 g/hectárea) incrementaron de forma significativa el crecimiento reproductivo, tal como muestran los grandes incrementos en el número promedio de pimientos/planta. El mayor número de pimientos grandes y totales fueron significativamente distintos a 0.99 y 0.90 respectivamente.

Ejemplo 6

Se hicieron germinar semillas de col de Morris (Seedway, Elizabethtown, PA) en macetas 5'' x 5'' (12.7 cm x 12.7 cm) que contenían tierra para macetas de tipo "Bacto". Cada tratamiento consistió en tres repeticiones y cada repetición incluyo dos macetas con diez plantas/maceta. Después de siete días, las semillas de col se rociaron con una mezcla a partes iguales de ácido glutámico (GLU) y ácido glicólico (AG) equivalente a 1 oz/acre (146.2 ml/hectárea). Se hicieron dos aplicaciones adicionales dos y tres semanas después de la siembra. Las plantas se cosecharon después de cuatro semanas y se determinaron los presos frescos. Los resultados demuestran a continuación en la Tabla 7.

TABLA 7

7

Ejemplo 7

Se llevó cabo un segundo experimento con una variedad de col diferente (col del tipo Heads-Up, Harris Seeds, Rochester, NY) que se cultivó siguiendo el procedimiento descrito en el Ejemplo 6, excepto en que el número de plantas de col por maceta se redujo a 6. En este segundo experimento, se comparó la eficacia de la composición de esta invención en la promoción del crecimiento de la col utilizando ácido glicólico en forma líquida o sólida en mezclas con ácido glutámico. El ácido glicólico en forma sólida empleado fue Glypure™, una fuerte cristalina de ácido glicólico de alta pureza de DuPont. El ácido glicólico en forma líquida empleado fue una solución acuosa al 70% de ácido glicólico que contenía alrededor del 6-8% de ácido diglicólico y pequeñas cantidades de oligómeros mayores. El ácido glicólico en forma líquida también se obtuvo de DuPont.

Los presos frescos y secos de las plantas de col tratadas con las diferentes formulaciones se muestran a continuación en la Tabla 8. Los resultados muestran que tanto las composiciones que contienen ácido glicólico en forma líquida o sólida incrementar los pesos frescos y secos de forma significativa en comparación con los controles.

TABLA 8

8

Ejemplo 8

Se llevó cabo un tercer experimento con tomates utilizando tomates del tipo Tiny Tim que hicieron crecer en macetas de plástico negro de 4'' (10.2 cm). Cada tratamiento incluyo tres réplicas y cada réplica incluía tres plantas. A las plantas se les dieron dos tratamientos foliares separados por un intervalo de una semana, dándose el primer tratamiento cuando las plantas tenían seis semanas de edad. Las plantas se cosecharon una semana después del segundo tratamiento y se determinó el número y el peso de los frutos maduros y no maduros. Los resultados se muestran en la Tabla 9. La Figura 1 muestra el rendimiento en frutos tomado partido de una única réplica de plantas tratadas y no tratadas. AuxF06 es la forma en que la compañía designa la mezcla de ácidos glutámico y glicólico que es sujeto de la invención.

TABLA 9

9

Los resultados muestran que las mezclas a partes iguales de ácido glicólico (AG) y ácido glutámico (GLU) aumentan la productividad total de tomates en un 21% e incrementan la productividad de frutos maduros en un 290%. La adición de 3,000 ppm de CaNO_{3} a la mezcla de ácidos incrementa los efectos de forma significativa.

Ejemplo 9

Se utilizaron plantas de lechuga para demostrar el valor de la presente invención en la protección de plantas de enfermedades. Se plantaron semillas de lechuga de hoja verde del tipo Waldmann/Grand Rapids a una profundidad de 1/4'' (0.64 cm) a 1/2'' (1.27 cm) en tres filas de 20'' (50.8 cm) por bandeja. Las bandejas medían 20'' x 10'' x 2'' (50.8 cm x 25.4 cm x 5.1 cm) y se rellenaron hasta arriba con una mezcla para macetas mejorada con fertilizante iniciador. Después del brote, se redujo la densidad de las plántulas hasta 25 plantas por fila (75 plantas/bandeja). El sobreagrupamiento tenía la intención de aumentar el crecimiento del Botrytis y la infección. Se prepararon cuatro réplicas y los tratamientos fueron organizados de forma aleatoria. Las plantas se dejaron crecer hasta casi alcanzar la madurez para disminuir así la distancia entre las filas y permitir que hubiera suficientes restos de hojas senescentes para una buena colonización saprofítica después de la inoculación. El primer tratamiento foliar con la sustancia de prueba tuvo lugar ocho días antes de la inoculación y el segundo tratamiento tuvo lugar ocho días después de la inoculación. La lechuga se cosechó diez días después de la segunda aplicación. La lechuga se trató con Benlate®, un fungicida, o con mezclas de ácido glutámico y ácido glicólico que se dieron a las plantas en forma de aplicación foliar, o bien se dejaron sin tratar. Ocho días después de los tratamientos, la lechuga se inoculó con Botrytis. Se dio un segundo tratamiento a las plantas ocho días después de la infección y se cosecharon diez días después de tratamiento. Durante la cosecha, las plantas fueron puntuadas en una escala de 0 a 100, donde 0 representa el menor daño y 100 representa el mayor daño de infección por hongos. Los resultados de esta clasificación se muestran en la Tabla 10.

TABLA 10

10

La Figura 2 muestra plantas representativas de los tratamientos en la Tabla 10. Las lesiones decoloradas en los tallos de las plantas infectadas indican la severidad de la infección por hongos. El control no tratado (CNT) que no fue inoculado con Botrytis no mostró signos de infección. Las lechugas tratadas con la mezcla de ácido glutámico y ácido glicólico (AuxF06) resistieron la infección con una tasa de éxito mucho mayor.

Ejemplo 10

Se investigó la utilidad de la presente invención en la protección de plantas frente al estrés hídrico en una experimento invernadero con coles del tipo Heads-Up. Se compraron semillas de col del tipo Heads-Up (lote #79739-9c, 92% germ 9-97) de Harris Seeds Inc. y se plantaron en placas de 6 x 12 pocillos.

Las plántulas se transplantaron en el estado de una sola hoja verdadera a macetas de medio galón, a razón de dos por maceta. Las plantas recibieron el primer tratamiento de pulverización a una razón de aproximadamente 2.5 ml por planta cuando hubieron alcanzado una media de 7 hojas verdaderas por planta. El segundo tratamiento se aplicó cinco días después, justo después del último regado de las plantas a someter al tratamiento de sequía. Se evaluó el contenido de humedad del suelo al iniciar el tratamiento de sequía. La representación de los puntos de humedad del suelo dio un patrón de distribución "Normal" prácticamente perfecto. El tratamiento de sequía se llevó a cabo mediante privación del agua hasta que se percibió claramente una marchitez grave, pero sin pasar el punto de marchitez permanente. Siete días después del inicio del tratamiento de sequía, se regaron las macetas, terminando tratamiento de sequía. Veinticuatro horas después del fin del tratamiento de sequía se cosecharon las plantas. Se midieron los pesos frescos y secos de todas las plantas. Los resultados se muestran en el gráfico de barras de la Figura 3. Como resultado del tratamiento de sequía, las plantas control no tratadas pesaron un promedio de 7.0 g o alrededor de un 10% menos que el peso promedio de las plantas bien regadas no sometidas al tratamiento de sequía, que pesaron un promedio de 7,8 g. A pesar de tratamiento de sequía, las plantas de col tratadas con la composición de la invención (designadas "F06" en la figura) incrementaron en peso. Las letras encima de cada barra del tráfico denotan significación estadística. El análisis estadístico de los resultados muestra que, aunque la razón más efectiva de F06 (2 oz/A) (141 g/hectárea) incrementó el peso de las coles de las plantas bien regadas en un 6.4% la diferencia no fue significativa. Cuando las plantas se sometieron a estrés hídrico, el incremento comparable en peso fue del 2.9% y altamente significativo. Las plantas tratadas con F06 a 1 oz/A (71 g/ha) y 4 oz/A (282 g/ha) también pesaron significativamente más que los controles, después del estrés hídrico. Estos resultados muestran la efectividad de la presente invención en la prevención de la pérdida de rendimientos agrícolas debidos al estrés hídrico.

Ejemplo 11

Se estudió el efecto de la composición esta invención sobre la germinación de semillas en una experimento en placas de Petri. Se colocó un único papel de filtro Whatman (Maidstone, UK) en cada placa de Petri y se añadieron 5 ml de solución del tratamiento a cada placa. Seguidamente se añadieron 130 semillas de césped del tipo Kentucky Blue Grass a cada placa. Después de seis días, se contó el número semillas germinadas en cada placa de Petri, mostrándose los resultados a continuación en la Tabla 11.

TABLA 11 Estudios de la germinación de semillas de césped del tipo Kentucky Blue Grass en placas de Petri

11

Los resultados muestran que el tratamiento que contiene 100 ppm peso/volumen de solución de ácido glutámico/glicólico incrementó la germinación un 260% por encima de los controles. El ácido glicólico utilizado en este experimento fue Glypure™ cristalino de DuPont.

Ejemplo 12

La composición de ácido glutámico/ácido glicólico utilizado en el ejemplo previo se mezcló con polivinil-pirrolidona (Sigma Chemicals, St. Louis, Missouri) para formar la mezcla que se utilizó para recubrir la semillas. La semillas comerciales a menudo se recubren con pesticidas y otros agentes para aumentar la viabilidad de las plántulas germinadas. En este experimento, se fabricó una solución recubrimiento a partir de una solución que contenía 5,000 ppm peso/volumen de ácido glutámico/ácido glicólico con 24 g de polivinil-pirrolidona. La mezcla se utilizó para recubrir semillas de petunia (Ultra Red Star, Goldsmith Seed, Gilray, CA) de la forma que se describe a continuación: se colocaron aproximadamente 1000 semillas de petunia en un plato pequeño y se vertieron 2-3 ml de solución de recubrimiento sobre las semillas. Se removió la mezcla con las semillas hasta que todas ellas estuvieron recubiertas (2-4 minutos). La suspensión de semillas se vertió entonces sobre una superficie absorbente para eliminar el exceso de fluido. Después de unos pocos minutos, la semillas se sacaron y se dejaron secar al aire. Las semillas secas y la semillas de control no recubiertas se plantaron en mezcla para la siembra de plántulas y se contó el número de plántulas germinadas a diferentes días después de la siembra (DAP). Los resultados se muestran más adelante en un gráfico de barras (Figura 4). AuxF06 es la forma en la que la compañía designa la mezcla de ácido glutámico/ácido glicólico. Los resultados muestran la semillas recubiertas con la composición de esta invención germinaron mucho más rápido que la semillas de control. Una semana después de que se hubieran plantado las semillas, ninguna de la semillas no tratadas había germinado mientras que, después de este período, alrededor de un 35% de las semillas tratadas habían germinado. Dos semanas después de la siembra, habían germinado más del doble de la semillas recubiertas que las de los controles.

Ejemplo 13

Se adquirió una muestra de semillas de algodón (Fibermax 832) recubiertas con fungicida (azul) de un granjero de algodón de Georgia. Se preparó una solución recubrimiento a partir de 200 ml de F06 a 5000 ppm con 24 g de polivinil-pirrolidona (peso molecular = 10,000, PVP-10). Se vertieron aproximadamente 200 semillas de algodón en una bandeja ligera. La solución recubrimiento se vertió sobre la semillas hasta sumergirlas. La solución se mezcló hasta que se mojaron todas las semillas (2-4 min). Seguidamente la solución recubrimiento se vertió fuera de la bandeja y la semillas se repartieron sobre una superficie absorbente y se dejaron secar. El control se trató sólo con fungicida, no con F06.

Al día siguiente (\geq 12 horas después) las semillas de control y las recubiertas se plantaron 1 pulgada por debajo de la superficie en mezcla para la siembra de plántulas. La disposición fue de 1 semillas/pocillo bandejas de en 6x12 pocillos. Los resultados se muestran en la Figura 5.

La Figura 5 muestra que la semillas recubiertas con AuxF06 en combinación con fungicida polivinil-pirrolidona germinaron más rápido que la semillas de control. Una semana después de que se hubieran plantado semillas, sólo un 10% de la semillas de control no tratadas habían germinado, mientras que alrededor del 90% de la semillas tratadas habían germinado.

Mientras que la invención se ha ilustrado y descrito en detalle en la descripción previa, ésta se considera de carácter ilustrativo y no restrictivo, entendiéndose que sólo se han mostrado y descrito los ejemplos de realización preferidos, y que se desea proteger todos los cambios y modificaciones que se incluyen en la invención.

Claims

1. Una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico en un medio que actúe como vehículo, donde el vehículo es un pesticida, fungicida o nitrato de calcio.

2. La composición de la reivindicación 1, donde dicho ácido glutámico y dicho ácido glicólico se hallan presentes en cantidades efectivas para incrementar la productividad en plantas.

3. La composición de la reivindicación 1, donde dicho vehículo contiene agua.

4. La composición de la reivindicación 1, donde dicha composición contiene desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glutámico, y desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glicólico, estando todas estas cantidades expresadas en base a peso/volumen.

5. Una composición que contiene ácido glutámico y un ácido poliglicólico que tenga la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

6. La composición de la reivindicación 5, donde dicha composición contiene desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glutámico, y desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido poliglicólico, estando todas estas cantidades expresadas en base a peso/volumen.

7. La composición de la reivindicación 5, donde dicha composición se halla en un medio que actúa como vehículo.

8. La composición de la reivindicación 7, donde dicho vehículo es agua.

9. La composición de la reivindicación 7, donde dicho vehículo es un pesticida.

10. La composición de la reivindicación 5, donde dicha composición contiene además una sal de calcio.

11. La composición de la reivindicación 10 donde dicha sal de calcio es nitrato de calcio.

12. Un método para el tratamiento de una planta que comprende el tratamiento de la planta con una composición que contiene ácido glutámico y ácido glicólico.

13. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición contiene desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glutámico y desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glicólico, estando todas estas cantidades expresadas en base a peso/volumen.

14. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición se halla en medio que actúa como vehículo.

15. El método de la reivindicación 14, donde dicho vehículo es agua.

16. El método de la reivindicación 14, donde dicho vehículo es un pesticida.

17. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición contiene además una sal de calcio.

18. El método de la reivindicación 17, donde dicha sal de calcio es nitrato de calcio.

19. El método de la reivindicación 18, donde dicha composición contiene desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glutámico, desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glicólico y desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 10,000 ppm de nitrato de cal-
cio.

20. El método de la reivindicación 12, que comprende además el tratamiento de la planta con una cantidad de la composición efectiva para incrementar la productividad de la planta.

21. El método de la reivindicación 12, donde dicha planta rinde productos aptos para su cosecha.

22. El método de la reivindicación 19, donde dicha composición se aplica a la planta en cantidades efectivas para incrementar la maduración temprana de los frutos.

23. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición se aplica a la planta en cantidades efectivas para incrementar el crecimiento de dicha planta.

24. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición se aplica la planta en cantidades efectivas para incrementar la resistencia de la planta al estrés ambiental.

25. El método de la reivindicación 24, donde dicho estrés ambiental es estrés hídrico.

26. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición se aplica la planta en cantidades efectivas para incrementar la resistencia de dicha planta a enfermedades.

27. El método de la reivindicación 12, donde dicha composición se aplica a las semillas de dicha planta en cantidades efectivas para estimular la germinación de la semillas..

28. Un método para el tratamiento de plantas consistente en tratar la planta con una composición que contiene ácido glutámico y ácido poliglicólico que tiene la siguiente fórmula:

HO-[CH_{2}CO_{2}]_{n}-CH_{2}CO_{2}H

donde n = 1-10

29. El método de la reivindicación 28, donde dicha composición contiene además una sal de calcio.

30. El método de la reivindicación 29, donde dicha sal de calcio es nitrato de calcio.

31. El método de la reivindicación 30, donde dicha composición contiene además desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 10,000 ppm de dicho nitrato de calcio.

32. El método de la reivindicación 28, donde dicha composición se halla en un medio que actúa como vehículo.

33. El método de la reivindicación 28, y que comprende el tratamiento de la planta con una cantidad de la composición efectiva para incrementar la productividad de la planta.

34. El método de la reivindicación 28, donde dicha composición contiene desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido glutámico y desde aproximadamente 0.5 ppm hasta aproximadamente 2,500 ppm de ácido poliglicólico.

35. El método de la reivindicación 28, donde dicha composición se aplica a las semillas de dicha planta en cantidades efectivas para estimular la germinación de las semillas.