ES2259929A1 - Nuevas formulaciones con la capacidad de incrementar la eficiencia de las plantas para asimilar diferentes nutrientes minerales y en especial el hierro en condiciones normales y en condiciones de deficiencia de hierro potencialmente asimilable. - Google Patents

Nuevas formulaciones con la capacidad de incrementar la eficiencia de las plantas para asimilar diferentes nutrientes minerales y en especial el hierro en condiciones normales y en condiciones de deficiencia de hierro potencialmente asimilable.

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Abstract

El objeto de la presente invención es un nuevo conjunto de formulaciones con la capacidad de incrementar la eficiencia de las plantas para asimilar los diferentes nutrientes minerales tanto en condiciones normales de nutrición como en condiciones de carencia de estos nutrientes, siendo especialmente eficaz en el caso de la asimilación de hierro en condiciones de carencia de este micronutriente, al mejorar y potenciar la respuesta específica de las plantas frente a la carencia de hierro, incrementando así la capacidad de las plantas para movilizar y asimilar el hierro presente en los suelos en formas no asimilables.

Description

Nuevas formulaciones con la capacidad de incrementar la eficiencia de las plantas para asimilar diferentes nutrientes minerales y en especial el hierro en condiciones normales y en condiciones de deficiencia de hierro potencialmente asimilable.
El objeto de la presente invención es un nuevo conjunto de formulaciones con la capacidad de incrementar la eficiencia de las plantas para asimilar los diferentes nutrientes minerales tanto en condiciones normales de nutrición como en condiciones de carencia de estos nutrientes, siendo especialmente eficaz en el caso de la asimilación de hierro en condiciones de carencia de este micronutriente, al mejorar y potenciar la respuesta específica de las plantas frente a la carencia de hierro, incrementando así la capacidad de las plantas para movilizar y asimilar el hierro presente en los suelos en formas no asimilables para las plantas.
Antecedentes de la invención
Uno de los problemas más importantes que afectan a los cultivos desarrollados en suelos básicos y calizos es el de la carencia de algunos nutrientes debido a la formación en estos suelos de sales de estos nutrientes con algunos componentes del suelo, muy poco solubles en agua. Entre estos nutrientes cabe mencionar el fósforo, los nutrientes con carácter metálico (hierro, cobre, manganeso y zinc) y el boro. Entre estos nutrientes el que de hecho plantea más problemas para el desarrollo de los cultivos es el hierro (Sanz, M., Cavero, J., Abadía, J., 1992. Iron chlorosis in the Ebro river basin, Spain. J Plant Nutr 15, 1971-1981). En efecto, aunque el hierro es uno de los elementos más abundantes en la naturaleza y también en suelos agrícolas, en condiciones de pH básicos como son las de los suelos calizos - mayoritarios en gran número de países de clima mediterráneo - la concentración asimilable de hierro es muy reducida debido a la formación de compuestos (hidróxidos, óxidos, fosfatos, carbonatos, etc...) muy poco solubles en agua. Este hecho causa que los cultivos desarrollados en estos suelos puedan presentar graves deficiencias en su desarrollo asociadas a carencias de hierro, dependiendo de la eficiencia de las variedades en la obtención del hierro presente en los suelos, si no se les añade hierro en formas asimilables (Sanz, M., Cavero, J., Abadía, J., 1992. Iron chlorosis in the Ebro river basin, Spain. J Plant Nutr 15, 1971-1981).
El problema de la asimilación vegetal de los nutrientes antes mencionados, y del hierro en particular, en condiciones edáficas adversas se debe principalmente a dos factores:
1.
La presencia de fracciones de estos nutrientes potencialmente asimilables para las plantas en la solución de suelo de la rizosfera.
2.
La capacidad de la planta para movilizar y asimilar estos nutrientes y en especial el hierro.
En efecto, diferentes estudios han puesto de manifiesto que las plantas tiene la capacidad de activar una serie de mecanismos específicos para mejorar su eficiencia en la asimilación de hierro en condiciones de carencia de este micronutriente. Estos mecanismos dependen del tipo de planta (Schmidt, W., 1999. Mechanisms and regulation of reduction-based iron uptake in plants. Review. New Phytol 141, 1-26). Así las plantas dicotiledóneas y monocotiledóneas no gramíneas activan un conjunto de respuestas, que se han denominado Estrategia I, que engloban la acidificación de la rizosfera, la liberación de compuestos orgánicos con capacidad reductora y complejante, la activación de una enzima denominada quelato-reductasa que permite la reducción del hierro (III) a hierro (II), el incremento de la concentración de transportadores específicos de Fe (II) al interior de la raíz, y la generación de cambios morfológicos específicos en la raíz (proliferación de raíces laterales y pelos absorbentes, engrosamiento apical...). Sin embargo, las plantas gramíneas activan unas respuestas, denominadas Estrategia II, que fundamentalmente consisten en la liberación de compuestos orgánicos específicos con la capacidad de complejar y solubilizar hierro en la rizosfera. Estos compuestos se denominan fitosideróforos.
Es indudable que todos aquellos productos o estrategias globales que se diseñen para resolver el problema de la deficiencia de los nutrientes antes mencionados, y en especial del hierro, en las plantas, tiene que incidir al menos en uno de los dos aspectos antes mencionados.
En la actualidad la investigación en este sentido se ha centrado fundamentalmente en el desarrollo de productos conteniendo los diferentes nutrientes, con la capacidad de mantener dichos nutrientes asimilables en suelos básicos y calizos.
En el caso del hierro los productos más desarrollados han sido determinados quelatos orgánicos entre los que destacan los quelatos EDDHA y análogos del EDDHA (por ejemplo: Knell, M Rroll, H. US2921847,1960; Petree, H, Stutts, J. US3981712, 1976; Niggemann, J., Mues, V. ZA7901767, 1980; Lewkowycz, KR. ES2019247., 1991); aunque también se han desarrollado otros productos conteniendo hierro potencialmente asimilable (por ejemplo: Hawkins, E., Clapp, J., Sansing, J. US5019149, 1991; Bienfait, HF, NL1019583C, 2003).
Existe por lo tanto una necesidad de encontrar un producto con la capacidad de estimular las respuestas de las plantas frente a la carencia de los nutrientes antes mencionados y en especial de hierro, mejorando la eficiencia de dichas plantas para movilizar y asimilar estos nutrientes y en especial el hierro a partir de los componentes del suelo.
Descripción detallada de la invención
Esta nueva invención consiste en formulaciones líquidas o sólidas conteniendo indol o determinados derivados del indol según la siguiente fórmula general:
1
donde R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6} y R_{7} pueden ser hidrógeno, resto alquilo, arilo o fenilo.
Opcionalmente, la formulación de la invención puede ir acompañada de nutrientes y/o bioestimulantes habitualmente utilizados.
De esta formulación se excluye el ácido indol-acético y sus derivados, que son compuestos de actividad auxinica específica que, cuando se añaden exógenamente a las plantas, no presenta la actividad específica de las formulaciones objeto de la presente invención, si bien presentan efecto bioestimulante.
Las dosis óptimas de aplicación son aquellas que aportan una concentración del principio activo situada entre 10^{-6} M y 10^{-9} M, pueden presentarse como sólido o líquido, y su aplicación puede ser vía foliar o vía raíz.
Esta nueva composición puede formularse en productos conteniendo uno o varios nutrientes minerales como por ejemplo nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre, manganeso, boro, titanio, niquel, molibdeno y zinc (los elementos de carácter metálico pueden presentarse libres o quelatados con compuestos orgánicos), y/o bioestimulantes como pueden ser los ácidos húmicos y fúlvicos, extractos de algas acuáticas, aminoácidos (por ejemplo la metionina, el triptófano, la glicina-betaina, betainas y la glicina) u hormonas vegetales entre las que se pueden señalar las citoquininas, auxinas, giberelinas, ácido abcísico, ácido salicílico, etileno o productos que liberan etileno, óxido nítrico o productos que liberan óxido nítrico, poliaminas y brasinoesteroides; o precursores hormonales como la adenina, la adenosina, los nucleótidos cíclicos o el isopentil alcohol.
El producto se puede aplicar en cualquier momento del ciclo pero el momento más idóneo es en los primeros estadios del desarrollo vegetal en plantas anuales o con el movimiento de savia en plantas leñosas.
La formulación de la presente invención se obtiene por mezcla directa de sus componentes.
Ejemplos
A modo de ejemplo, se indican a continuación una serie de formulaciones particulares que se obtienen por mezcla directa de los diferentes componentes indicados. Estos ejemplos se incluyen para ilustrar más claramente el contenido de la invención, y en ningún caso para limitar su contenido.
Ejemplo 1
Un producto obtenido por mezcla directa de los siguientes componentes en las proporciones indicadas (% en peso):
- 0.01% Indol
- 5% Eter
- 10% Etanolamina
- 84.99% agua
Ejemplo 2
Un producto obtenido por mezcla directa de los siguientes componentes en las proporciones indicadas (% en peso):
- 0.01% Indol
- 5% Eter
- 10% Etanolamina
- 4% Fe quelatado (por ejemplo Fe-EDDHA)
- 5% Acidos húmicos
- 5% extracto de algas acuáticas
- 70.99% agua
Ejemplo 3
Un producto obtenido por mezcla directa de los siguientes componentes en las proporciones indicadas (% en peso):
- 1% Indol
- 1% D,L-Triptófano
- 10% N-metil pirrolidona
- 20% Cloruro férrico
- 68% agua
Ejemplo 4
Un producto obtenido por mezcla directa de los siguientes componentes en las proporciones indicadas (% en peso):
- 1% Indol
- 60% Humato potásico en polvo
- 39% Extracto de algas acuáticas en polvo
Ejemplo Comparativo
En el presente Ejemplo se muestra el efecto de una composición conteniendo indol sobre la asimilación de hierro y el desarrollo en plantas de pimiento cultivadas en hidroponía.
Se presentan cuatro tratamientos diferentes aplicados a pimientos:
1.
El control recibió una solución nutritiva contendiendo diferentes nutrientes.
2.
El tratamiento AIA que recibió la misma solución nutritiva del control, además se trató con ácido indol-acético (auxina natural) a la dosis de 10^{-6} M.
3.
El tratamiento IND1 que recibió la misma solución nutritiva del control, además se trató con la composición del Ejemplo 1 a la dosis de 10^{-6} M.
4.
El tratamiento IND2 que recibió la misma solución nutritiva del control pero que además se trato con la composición del Ejemplo 1 a la dosis de 10 ^{-9} M.
Las plantas de pimiento se cultivaron en hidroponía.
Los resultados obtenidos se recogen en la Tabla 1. Como se puede ver los tratamientos con indol correspondientes a la formulación del Ejemplo 1 estuvieron asociados con un importante incremento de la asimilación de hierro que se correlacionó con una significativa reducción del hierro acumulado en las raíces indicando una mejor asimilación real y translocación de este elemento de la raíz a la parte aérea. Este efecto estuvo asociado con un significativo aumento del desarrollo de la planta.
Como se puede comprobar, el ácido indol-acético - una auxina natural - aunque presenta el efecto bioestimulante, no tiene efectos significativos sobre la asimilación y translocación de hierro.
Se repitieron los ensayos para medir el efecto con distintos micronutrientes y macronutrientes, observándose comportamientos similares. Los micronutrientes ensayados fueron cobre, manganeso, zinc y boro; siendo los macronutrientes fósforo, potasio, calcio y magnesio.
TABLA 1 Efectos de diferentes composiciones sobre la asimilación de hierro y el desarrollo de plantas de pimiento cultivadas en hidroponía
Fe asimilado mg Fe asimilado mg Materia seca g
Tratamientos planta^{-1} (%) planta^{-1} (%) planta^{-1} (%)
hojas raíz hojas raíz tallo
Control 0.324 (100) 2.64 (100) 2.97 (100) 1.10 (100) 0.79 (100)
AIA 10^{-6} M 0.335 (103.4) 2.90 (109.8) 4.04 (136) 1.43 (130) 1.09 (138)
IND1 10^{-6} M 0.370 (114.2) 1.56 (59) 4.06 (136.7) 1.45 (132) 0.88 (111)
IND2 10^{-9} M 0.480 (148.2) 1.35 (51.1) 4.97 (167.3) 1.37 (122) 1.19 (151)

Claims (8)

1. Formulación para incrementar la asimilación vegetal especialmente del hierro en condiciones normales y de carencia de este micronutriente, pero también de cobre, magnesio, zinc, boro, fósforo, potasio, calcio o magnesio; vía raíz o vía hoja, consistente en uno o varios de los compuestos designados según la fórmula siguiente:
2
donde R_{1}, R_{2}, R_{3}, R_{4}, R_{5}, R_{6} y R_{7}, pueden ser hidrógeno, resto alquilo, arilo o fenilo.
2. Formulación de acuerdo a la reivindicación 1 en el que el compuesto designado es el indol.
3. Formulación de acuerdo con la reivindicación 2 en la que el indol se formula con el Triptófano (isómero D, L o la mezcla racémica D,L).
4. Formulación de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1-3 que además incluye nutrientes minerales y/o bioestimulantes.
5. Formulación de acuerdo con la reivindicación 4 en la que los nutrientes minerales se seleccionen entre nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio, hierro, cobre, manganeso, boro, titanio, niquel, molibdeno, zinc y sus mezclas.
6. Formulación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5 en la que los bioestimulantes se seleccionan entre los ácidos húmicos y fúlvicos, extractos de algas acuáticas, metionina, glicina-betaina, triptófano, betainas, glicina, citoquininas, auxinas, giberelinas, ácido abcísico, ácido salicílico, etileno o productos que liberan etileno, óxido nítrico o productos que liberan óxido nítrico, poliaminas, brasinoesteroides, adenina, adenosina, nucleótidos cíclicos, isopentil alcohol o sus mezclas.
7. Formulación de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1-6 que puede presentarse en formulación líquida o sólida.
8. Formulación de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1-7 que puede aplicarse por vía foliar o vía raíz a todo tipo de plantas.
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