ES2293567T3 - Procedimiento para la mejora del crecimiento vegetal en distintos medios de cultivo. - Google Patents
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Abstract
Un método para mejorar el crecimiento vegetal en un medio de cultivo vegetal que comprende las etapas de: i) preparar una composición del agente tensioactivo que comprende éter de alquilo (C1-C4) del copolímero de oxirano de metilo / oxirano; y ii) poner en estrecho contacto el medio de cultivo vegetal con una cantidad bioeficazmente efectiva de dicha composición del agente tensioactivo.
Description
Procedimiento para la mejora del crecimiento
vegetal en distintos medios de cultivo.
La presente invención se refiere generalmente a
un método para intensificar la productividad de las plantas. En
particular, esta invención se refiere a la provisión de un medio
mejorado de cultivo de plantas en y alrededor de la zona de raíces
de las plantas mediante la aplicación a un medio de ciertos éteres
de agentes tensioactivos del copolímero de oxirano de
metilo/oxirano. Este proceso es especialmente eficaz en el
incremento rápido de la infiltración de agua en, y la uniformidad
del agua por todo, el medio así como en el aumento de la
hidrofilicidad a largo plazo del medio hidrófobo.
La mayoría de las plantas obtienen la mayor
parte de sus necesidades nutricionales del medio vegetal en el que
están creciendo. El medio de cultivo de las plantas se caracteriza
por su capacidad en intercambiar iones. Las raíces de las plantas
derivan sus nutrientes desde el medio de cultivo mediante el
intercambio de iones nutrientes dentro del medio hacia lugares en
las raíces de las plantas. En ausencia de un medio acuoso de
transferencia, es decir, la humedad, las plantas no han sido capaces
de crecer bien o incluso de sobrevivir.
Los agricultores y agrónomos tienen que trabajar
con todos tipos de medios de cultivos de plantas tales como la
arena, tierra natural, suelos hortícolas, y varias imitaciones de
suelos, sustratos en cultivos de plantas sin suelo, todos ellos
denominados genéricamente en adelante suelo; sin embargo, la ruina
de todos los que trabajan esencialmente en el campo es el suelo
hidrófobo (WRS). El suelo hidrófobo retrasa la infiltración del
agua en la matriz del suelo; existe a menudo como manchas locales
secas (LDS); y puede convertir zonas enteras de las capas
superiores del sustrato del suelo en esencialmente impermeables a la
penetración del agua. En condiciones de precipitaciones o
irrigación, terribles consecuencias medioambientales pueden resultar
de la hidrofobia del suelo, tales como escurrimiento o lixiviación
dentro de zonas primitivas y/o depósitos potables, de agua y
composiciones acuosas que contienen pesticidas y/o
fertilizantes.
Una característica de los suelos, especialmente
los suelos de terrenos cultivados, es que durante un período de
sequía, es decir, un período de días o semanas con poca lluvia o
ninguna, el contenido en humedad del suelo puede alcanzar un nivel
muy bajo, punto en el cual es imposible rehumedecer el suelo
mediante la aplicación de agua a través de lluvia o irrigación sola
y por lo tanto el suelo ya no es un medio de cultivo vegetal
aceptable. Los especialistas en la técnica entienden que el suelo ha
caído por debajo del Contenido Crítico de Agua (CWC).
La hidrofobia de un suelo no es solamente una
función del contenido inicial de agua del suelo, sino que es
también una función del tamaño de partículas del suelo, por ejemplo,
las arenas son más propensas de la hidrofobia que las arcillas, así
como del tipo de materia orgánica incorporada en el suelo. Esta
materia orgánica induce a la hidrofobia en los suelos de varias
maneras, tal como proporcionando sustancias orgánicas hidrofóbicas
extraídas por lixiviación del mantillo vegetal; sustancias orgánicas
que se han secado irreversiblemente; y/o subproductos microbianos
hidrófobos.
Antes de que el agua se infiltre uniformemente o
se filtre a través de una matriz de suelo, debe existir una capa
continua de agua en las partículas del suelo. En otras palabras, el
suelo primero debe estar humedecido antes de que el agua fluya por
él. Los agricultores se han dado cuenta de que el nivel de Contenido
Crítico de Agua puede ser modificado y que la hidrofobia de estos
suelos puede ser reducida mediante el uso de composiciones de
agentes tensioactivos humectantes; especialmente las composiciones
que contienen agentes tensioactivos no iónicos. Sin embargo, el
grado de eficacia entre los productos químicos tensioactivos y
formulaciones ha variado notablemente. Para mejorar la hidrofobia
y/o para intensificar la infiltración, se aplican frecuentemente
grandes proporciones de agentes humectantes; estas proporciones
elevadas pueden resultar nocivas para las plantas. Por ejemplo, los
agentes tensioactivos que se utilizan para aumentar los niveles de
humedad en el suelo tienden a no penetrar profundamente en el
suelo, es decir que permanecen en las zonas superiores del suelo y
se biodegradan rápidamente, necesitando por lo tanto numerosas
aplicaciones. Además, el incremento en la concentración de los
agentes tensioactivos considerada actualmente necesaria en un suelo
inicialmente hidrófobo tiene un impacto negativo, serio, en el
ambiente circundante, especialmente su toxicidad en los tejidos de
las plantas, y tienen un efecto negativo sobre las propiedades del
suelo de cultivo de las plantas.
"Aunque un número cada vez más alto de
investigadores se dé cuenta de la existencia y consecuencias de la
hidrofobia en una amplia gama de suelos, sigue siendo un campo
desatendido en la ciencia de los suelos." (Dekker y col.,
International Turfgrass Society Research Journal, Volumen 9, 2001,
páginas 498-505).
Los agricultores siguen buscando una composición
que, cuando se aplica a un medio de cultivo de plantas susceptible
de secarse inaceptablemente, i) penetre profundamente de manera
rápida y uniforme en la matriz del medio; ii) permita la
rehumidificación significativa del medio, es decir, modifique el
Contenido Crítico de Agua especialmente alrededor de la zona de
raíces de las plantas; iii) proporcione un efecto de larga duración
para reducir la necesidad de aplicaciones frecuentes; y iv) sea
eficaz a niveles más bajos de concentración que los agentes
tensioactivos actualmente utilizados, reduciendo así los impactos
negativos que todo producto químico pueda tener sobre el
ambiente.
La presente invención proporciona las ventajas
anteriormente expuestas e, inesperadamente, intensifica el
crecimiento vegetal, especialmente la densidad, color y calidad de
las plantas sin que hagan falta aplicaciones de fertilizantes.
La Figura 1 es una descripción gráfica de los
resultados del tiempo de infiltración WDPT obtenidos mediante las
pruebas del Ejemplo V y expuestos en el Cuadro V.
La Figura 2 es una descripción gráfica de los
resultados del tiempo de infiltración MED obtenidos mediante las
pruebas del Ejemplo VI y expuestos en el Cuadro VI.
La Figura 3 es una descripción gráfica de los
resultados del tiempo de infiltración MED obtenidos en césped de
grama, explicados en el Ejemplo VII y expuestos en el Cuadro
VII.
Las Figuras 4-6 son
descripciones gráficas de los resultados de Calidad de la hierba
para céspedes obtenidos mediante las pruebas del Ejemplo VIII y
expuestos en los Cuadros VIIIA, B y C.
Las Figuras 7 y 8 son descripciones gráficas de
los resultados de las precipitaciones y agua porcentuales en
volumen obtenidos mediante las pruebas sobre hierba para céspedes de
un camino de acceso explicados en el Ejemplo XIII.
La presente invención proporciona un proceso
para intensificar la productividad vegetal mediante la mejora de
ciertas características deseables del medio de cultivo vegetal. El
proceso consiste en la aplicación al medio de una cantidad eficaz
de una composición que comprende un éter de alquilo
(C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de
metilo/oxirano. Estas composiciones de manera inesperada muestran
velocidades, profundidades y longevidad intensificadas de
infiltración acuosa de rehumidificación, especialmente en un suelo
hidrófobo, con respecto a las anteriormente realizadas en la
técnica.
La presente invención se refiere específicamente
al descubrimiento de que el medio de cultivo vegetal puede ser
mejorado notablemente mediante la adición al medio de una cantidad
bioeficazmente efectiva de éter de alquilo
(C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de
metilo/oxirano. Se ha descubierto que estos agentes tensioactivos
permiten que la humedad penetre rápida y profundamente en la matriz
del medio; y pueden llevar a cabo la notable rehumidificación de un
medio inicialmente seco, especialmente un medio identificado como
muy hidrófobo. Las composiciones muestran también una
biodegradabilidad más lenta que las de los copolímeros de oxirano
de metilo/oxirano con terminal hidroxilo y proporcionan así
propiedades inherentes de liberación lenta. Finalmente, y de manera
sorprendente, el medio de cultivo resultante produce plantas,
especialmente monocotiledóneas, y en particular hierbas con una
calidad y densidad sumamente mejoradas en comparación con él que se
logró con la técnica anterior similar, que utilizaba agentes
humectantes agrícolas con el copolímero de oxirano de
metilo/oxirano con terminal hidroxilo.
Además, se ha descubierto que las composiciones
que contienen estos compuestos son muy eficaces en una gama amplia
de concentraciones lo que es de importancia crítica para conseguir
el máximo provecho agronómico y/o hidrológico al mismo tiempo que
se minimiza el impacto negativo sobre el medioambiente.
Los éteres de alquilo
(C_{1}-C_{4}) de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano pueden llevarse a cabo fácilmente mediante
procedimientos de eterificación conocidos en la técnica, como por
ejemplo los que enseña la Patente de los Estados Unidos No.
4.922.029. Como ejemplo específico, la conversión de un copolímero
de oxirano de metilo/oxirano que tiene una terminación hidroxilo en
un éter metílico del copolímero se realiza fácilmente mediante su
reacción con hidróxido sódico y cloruro de metilo, aunque sea
posible utilizar sodio metálico en lugar del hidróxido sódico, y/u
otros haluros de metilo o sulfato de dimetilo en lugar de cloruro
de metilo. En cualquier caso, la formación de éter metílico se
acompaña de la formación de una sal secundaria que se separa del
producto. La sal se puede separar mediante unos medios
convencionales tales como la filtración, decantación, extracción
y/o destilación. En algunos casos, es ventajoso llevar a cabo la
metilación en dos o más etapas con separación de la sal después de
cada
etapa.
etapa.
La técnica anterior ha sugerido que los éteres
de los copolímeros de oxirano de metilo/oxirano pueden utilizarse
como disolventes, detergentes industriales, fluidos hidráulicos,
aceleradores o catalizadores para las reacciones orgánicas iónicas,
lubricantes para textiles sintéticos, agentes de solubilización para
sales inorgánicas, y adyuvantes para intensificar la actividad
pesticida, es decir, nociva, en las aplicaciones foliares (la
antítesis de la invención actual); sin embargo, las mejoras en
rehumidificación realizadas mediante la aplicación de los
compuestos de esta invención al medio de cultivo vegetal, y/o suelos
hidrófobos así como el incremento resultante en calidad y densidad
de las plantas que emplean esta matriz mejorada del medio son
totalmente inesperadas ya que no existe nada en la técnica anterior
que sugiera que los éteres de alquilo
(C_{1}-C_{4}) de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano pueden utilizarse de esta manera o alcanzan estos
resultados sorprendentes.
Los éteres de alquilo
(C_{1}-C_{4}) de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano de la presente invención incluyen, antes de la
eterificación, glicoles poliméricos de cadena lineal obtenidos, por
ejemplo, mediante la adición de óxido de etileno sobre óxido de
propileno. Siendo hidrófobos los núcleos de
polimetil-oxirano, tienen al menos 9 unidades
aproximadamente, y su peso molecular promedio en masa se encuentra
normalmente en el rango de aproximadamente 950 a aproximadamente
4.000. Se añade el oxirano al núcleo en un 10 por ciento en peso
aproximadamente hasta un 80 por ciento en peso aproximadamente. En
una realización preferida, el peso molecular promedio en masa del
núcleo de polimetil-oxirano es de aproximadamente
1500 a aproximadamente 2000 con adición de oxirano del 20
aproximadamente al 40 aproximadamente por ciento en peso.
Se ha observado en la técnica que la velocidad
de humidificación del suelo tiende a aumentar (el tiempo de
humidificación disminuye) a medida que se incrementa el peso
molecular hidrófobo y disminuye el valor HLB dentro de cada tipo
estructural de copolímero particular de oxirano de metilo/oxirano
con terminal hidroxilo, es decir, los copolímeros de cadena lineal;
los copolímeros inversos; los copolímeros basados en diamina; y los
copolímeros inversos basados en diamina.
Dicho de otra manera, los agentes tensioactivos
de oxirano de metilo/oxirano generalmente con terminal hidroxilo
con un valor HLB y un peso molecular medio más alto muestran los
tiempos más cortos de infiltración por una columna de suelo
hidrófobo. Esta tendencia se mantiene exacta para los cuatro tipos
estructurales de agentes tensioactivos y se espera que se mantenga
exacta para los éteres de alquilo de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano de esta invención.
Los éteres de alquilo preferentes de los
copolímeros de oxirano de metilo/oxirano para su uso en esta
invención son los que tienen un valor HLB inferior o igual a 10; un
peso molecular medio de 2.000 a 8.000 y un porcentaje hidrófilo de
menos del 10 hasta el 40. Los copolímeros en bloque más preferentes
son los que tienen un valor HLB inferior o igual a 10; un peso
molecular medio de 2.000 a 8.000 y un porcentaje hidrófilo de menos
del 10 hasta el 20.
La concentración de las composiciones del agente
humectante con éter polimérico de esta invención en las
formulaciones acuosas que han de aplicarse al medio de cultivo
vegetal, no es crítica. Los niveles de la composición del agente
humectante de hasta 200.000 ppm se contemplan en esta invención
porque estas concentraciones no son nocivas para la mayoría de
plantas. Así, la concentración del agente humectante polimérico en
las formulaciones acuosas oscilará entre aproximadamente 200.000 y
aproximadamente 2 ppm; preferentemente entre aproximadamente
120.000 y aproximadamente 5 ppm.
Se ha descubierto que las velocidades de
aplicación más eficaces de los éteres poliméricos en los medios de
cultivo vegetales se encontraban en el rango de aproximadamente
0,001 a aproximadamente 128 onzas fluidas por 1.000 pies cuadrados;
preferentemente de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 32 onzas
fluidas por 1.000 pies cuadrados; y especialmente de
aproximadamente 0,2 a aproximadamente 16 onzas fluidas por 1.000
pies cuadrados. Estas velocidades de aplicación reflejan las
aplicaciones individuales o las cantidades acumulativas que resultan
de las múltiples aplicaciones dentro de un período de tiempo
limitado pero bioeficaz.
Una de las características sorprendentes del uso
de estos éteres de alquilo de las composiciones copoliméricas de
oxirano de metilo/oxirano es la eficacia destacada a concentraciones
muy bajas: una propiedad ambiental muy deseable. En cualquier caso,
los niveles adecuados de concentración son determinados fácilmente
por los especialistas en la técnica.
Aparte, los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano con terminal hidroxilo tienden a biodegradarse
bastante rápidamente en el campo porque los microbios han
desarrollado una capacidad biosintética para utilizarlos. Los
microorganismos atacan los grupos hidroxilo desde cada extremo. No
parece que penetren en la cadena molecular entre los bloques de
repetición. Cuando la columna vertebral de estos copolímeros de
oxirano metilo/oxirano termina por éteres de alquilo, se ha
descubierto que tiene lugar una biodegradabilidad menos rápida que
resulta en un fenómeno lento de liberación. De hecho, se ha
descubierto que la biodegradabilidad de los éteres de metilo de los
copolímeros de oxirano de metilo/oxirano era bastante moderada, es
decir aproximadamente del 30 al 40% de CO_{2} después de 28
días.
Los resultados obtenidos mediante el uso de la
presente invención se ilustran con ejemplos a continuación; sin
embargo se aclararán primero las definiciones y procedimientos de
pruebas utilizados.
El método comúnmente aceptado de clasificar la
hidrofobia de los suelos se realiza mediante la utilización de la
Prueba de Penetración de las Gotas de Agua (WDPT). En esta prueba,
se colocan gotas de agua destilada en la superficie alisada de una
muestra de suelo, y se determina el tiempo que transcurre antes de
que las gotas estén completamente absorbidas. Todas las WDPT se
realizan en condiciones controladas normalmente a una temperatura
constante de aproximadamente 20ºC y una humedad relativa del aire
aproximadamente del 50%. Normalmente se repiten estas pruebas al
menos tres veces.
Para realizar la WPDT en muestras de campo, se
recogen testigos de suelo con una sonda de suelo de 2 cm hasta una
profundidad de 15 cm. Se recogen cinco testigos de cada parcela. Se
secan los testigos durante 2 semanas a temperatura ambiente. Se
colocan los testigos horizontalmente en un banco de taller y gotas
de 35 microlitros de agua destilada se distribuyen por medio de una
pipeta y se colocan a intervalos de 1 cm a lo largo del testigo
empezando en la superficie de contacto de la paja con el aire y
terminando a 6 cm. Se utiliza un cronómetro para determinar la
duración (en segundos) que tarda la gota de agua en penetrar
completamente en el testigo de suelo. Aunque la repelencia al agua
del suelo sea una propiedad relativa, que varía en intensidad, se
reconoce generalmente en la técnica que un suelo debe considerarse
hidrófobo si la WPDT supera los cinco segundos. Esto permite
clasificar cualitativamente los suelos y denominarlos como
humectables o hidrófobos. La presente invención es especialmente
eficaz en el aumento rápido de la hidrofilicidad del suelo
hidrófobo.
Otro método utilizado para determinar el grado
de repelencia al agua de un medio de cultivo vegetal es la prueba
de Molaridad de la Gota de Etanol (MED). Esta prueba determina la
molaridad a la cual una gota de etanol acuoso se infiltra en un
suelo en 10 segundos. Como es uno de los métodos más sencillos y que
lleva poco tiempo para determinar la repelencia al agua, se utiliza
comúnmente. Se basa en el hecho de que con una concentración en
aumento, el etanol disminuye el ángulo de contacto del
líquido-sustrato incrementando por este medio la
velocidad de infiltración en el suelo. Así, todo recubrimiento
hidrófobo en las partículas del medio de cultivo es humidificado
rápidamente por el etanol y la capacidad del medio para humectarse
se incrementa a medida que la concentración de etanol en la
solución acuosa aumenta. La repelencia al agua puede empezar a ser
preocupante si la molaridad sobrepasa aproximadamente 2,1 y se
considera bastante seria cuando es superior a 3,0.
Una "Prueba con Paja" sencilla de
laboratorio desarrollada por Aquatrols Corporation of America puede
ser utilizada para registrar la eficacia inicial de una composición
de agente humectante en un suelo hidrófobo. (International
Turfgrass Society Research Journal 7. Intertec Publishing Corp.
1993, Capítulo 67, páginas 485-488). La Prueba con
Paja consiste en coger unas pajas para beber de plástico
transparente (19 cm de longitud y 0,5 cm de diámetro) y doblarlas
en el medio para producir una forma de "V" puntiaguda, es
decir, ninguna ondulación plana. Se utiliza una cinta adhesiva para
mantener los dos brazos de la paja en esta posición en "V". Un
brazo de la paja se rellena de suelo hidrófobo mientras se golpea
ligeramente la paja en una superficie sólida para asegurar el
asentamiento uniforme del suelo en la paja. La columna de suelo
resultante se tapa con algodón y se disponen las pajas en un
soporte plano. Soluciones de prueba a concentraciones seleccionadas
se introducen individualmente en cada uno de los brazos vacíos de
las pajas con una pipeta capilar Pasteur. El brazo que contiene la
columna de suelo hidrófobo se coloca horizontalmente en la
superficie del soporte; se quita la cinta adhesiva; y se baja el
brazo hacia la superficie del soporte hasta que el brazo se
encuentre a un ángulo de 25º con respecto a la superficie.
Una cuña o soporte se fija a la superficie para
asegurar que el ángulo de la paja se mantiene a lo largo de toda la
prueba. Un cronómetro empieza a contar en cuanto una solución de
prueba se pone en contacto con el suelo hidrófobo y se registra el
tiempo para humedecer una longitud de 6 cm de la columna de suelo.
Como estándar se suele utilizar agua destilada. Esta prueba con
paja es sensible a concentraciones tan bajas como de 10 ppm.
Un método para evaluar parcelas de campo,
especialmente parcelas de campos de hierbas para céspedes, es para
que los investigadores agrónomos y/o agricultores atribuyan una
valoración numérica de "calidad" a las plantas en cada zona de
tratamiento. Una valoración de calidad se basa ampliamente en la
experiencia del agrónomo/investigador pero tiene en cuenta
innumerables factores. Los factores considerados incluyen el color,
densidad, turgencia, escasez de enfermedad o punto seco localizado
del césped, y hasta qué punto se mantienen verticales las briznas
de hoja. Las valoraciones se basan generalmente en una escala del 1
al 9 y ésta es la escala empleada en los ejemplos siguientes, donde
el 1 sería césped muerto/marrón, 6,5 sería una valoración
mínimamente aceptable para el golf u otras situaciones de césped
fino, y 9 sería el césped de calidad más alta posible.
Se entiende por el término "cantidad eficaz de
re-humidificación" que la cantidad de éter de
alquilo en el copolímero de oxirano de metilo/oxirano en contacto
con el suelo es tal que existe un incremento medible de las
características de humidificación del suelo.
Se entiende por el término "cantidad
bioeficazmente efectiva" que la cantidad de éter de alquilo del
copolímero de oxirano de metilo/oxirano en contacto con el suelo es
tal que existe un incremento medible del crecimiento de las
plantas, por ejemplo, la calidad y/o densidad que resultan de la
utilización del suelo tratado.
Todos los números distintos de los ejemplos de
operación, o donde estén indicados de otro modo, que expresan
cantidades de ingredientes o condiciones de reacción utilizadas aquí
deben entenderse como siendo modificados en todos los casos por el
término "aproximadamente". Todas las mediciones en onzas
significan que reflejan onzas fluidas salvo que se indiquen de otro
modo.
Ahora se describe la invención con referencia a
un número de ejemplos específicos que deben ser considerados
solamente como ilustrativos de los métodos y composiciones de esta
invención y no como limitativos del alcance de la misma. Todos los
porcentajes son en peso salvo que se indique de otro modo.
Se llevó a cabo una extracción Soxhlet a
microescala por medio de un copolímero de oxirano de metilo/oxirano
con terminal hidroxilo comercialmente disponible (denominado en
adelante Producto Comparativo 1 aka CP1) y un éter metílico de un
copolímero de oxirano de metilo/oxirano (identificado aquí por ACA),
teniendo ambos un peso molecular de aproximadamente 2.500, sobre
muestras de suelo hidrófobo para determinar la capacidad relativa
de los compuestos para solubilizar componentes de una muestra de
suelo.
Se obtuvo suelo hidrófobo de un lugar en los
Pinares de New Jersey y se secó en una estufa de convección durante
siete días a 70ºC. Entonces se tamizó el suelo para quitar los
residuos no deseados y conseguir un tamaño de partícula inferior a
500 micrómetros. Aproximadamente un 2,50% en peso de agente
tensioactivo se cargó en el suelo y se dejó secar al aire.
Se construyó un aparato de extracción Soxhlet a
microescala que comprendía tres componentes primarios, a saber, una
cámara central para mantener el manguito de una muestra de
extracción de celulosa y que tenía un brazo lateral para sifonar el
disolvente y extraerlo hacia un matraz de destilación de fondo
redondo en el cual estaba montada la cámara central. El matraz de
destilación posee un brazo lateral que lleva los vapores hacia un
condensador que está montado directamente encima y unido a la cámara
central.
Se colocaron cuatro gramos del suelo tratado con
agente tensioactivo en el manguito de 10 x 50 mm y se extrajeron
con agua destilada como disolvente por medio del aparato
anteriormente mencionado. Primero se coloca el manguito en la
cámara central y se calienta el agua en el matraz de destilación.
Los vapores suben por el brazo lateral del matraz y entran en el
condensador donde se licuan, cayendo desde la extremidad del
condensador dentro del manguito que contiene el suelo tratado con
agente tensioactivo. El líquido permanece en la cámara central,
aumentando en volumen y extrayendo el material fuera del suelo
tratado hasta que el líquido alcance la parte superior del brazo
lateral. En este punto, la presión hidrostática dentro de la cámara
hace que el agua y el extracto salgan mediante sifón de vuelta al
matraz de destilación. Este proceso continúa hasta que todo el
extracto haya sido eliminado del suelo tratado. El procedimiento de
operación estándar para este proceso consiste en permitir una hora
del tiempo de extracción. Se utilizó el análisis porcentual de
sólidos para cuantificar la cantidad de material
no-volátil que se quitó del suelo tratado con agente
tensioactivo. Luego se convirtieron estos datos en un porcentaje de
producción, que es una proporción de la cantidad extraída con
respecto a la cantidad total de agente tensioactivo que se podría
haber extraído expresada con un porcentaje. Los resultados figuran
en el Cuadro I a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados anteriores muestran que se
extrajeron más sólidos del suelo hidrófobo que había sido tratado
con el éter metílico de un copolímero de oxirano de metilo/oxirano,
es decir ACA, que los que se extrajeron del suelo que había sido
tratado con el copolímero de oxirano de metilo/oxirano que tenía un
terminal hidroxilo. Sorprendentemente, se extrajeron más sólidos
del suelo tratado con ACA que los que se cargaron inicialmente en
el suelo. Aparentemente, el copolímero con terminal de éter metílico
mejoró la solubilidad de ciertos compuestos dentro del suelo y
facilitó así su eliminación por extracción.
El suelo hidrófobo que se utiliza en las pruebas
siguientes se elabora mediante recubrimiento de una arena hidrófoba
con octadecil-tricloro-silano (OTS)
tal como lo describen Bauters, y col., 1998 Soil Sci. Soc. Am. J.
62: 1185-1190.
Utilizando la Prueba con Paja anteriormente
descrita, se determina, mediante tres repeticiones, el tiempo en
segundos para que el agua destilada se infiltre a través de una
columna de seis centímetros de este suelo hidrófobo. Los resultados
están expuestos en el Cuadro II.
\vskip1.000000\baselineskip
Estos números indican la hidrofobicidad base de
este suelo mineral y sirven de control en la cuantificación del
rendimiento de las composiciones de agente humectante sometidas a
prueba.
Como los valores del tiempo de infiltración
obtenidos con el presente suelo mineral preparado anteriormente
sobrepasan los siete días (86.400 segundos por día), este suelo es
obviamente extremadamente hidrófobo, es decir, claramente repelente
al agua.
Se examinan CP1 y ACA en concentraciones como
las indicadas a continuación mediante la utilización de la Prueba
con Paja anteriormente descrita con el fin de comprobar la capacidad
de los agentes tensioactivos para influir en el tiempo de
humidificación por infiltración de la columna con suelo repelente al
agua descrita anteriormente. Los resultados de las pruebas se
exponen en el Cuadro IIA a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realiza una segunda serie de Pruebas con Paja
utilizando suelo extremadamente hidrófobo preparado mediante
recubrimiento de una arena básica seleccionada a partir de un lote
diferente pero similar al que se utilizó en el Ejemplo 2, con
octadecil-tricloro-silano (OTS) tal
como se ha descrito en el Ejemplo 2.
Se examinan de nuevo CP1 y ACA en
concentraciones como las indicadas a continuación mediante la
utilización de la Prueba con Paja con el fin de comprobar la
capacidad de los agentes tensioactivos para influir en la velocidad
de humidificación por infiltración de un segundo suelo repelente al
agua descrito anteriormente. Se repite cada prueba tres veces. Los
resultados de las pruebas en segundos se exponen en el Cuadro III a
continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Se realiza una tercera serie de Pruebas con Paja
utilizando otro suelo muy hidrófobo preparado individualmente
mediante la selección de un tercer lote de arena básica similar a
los lotes empleados en los Ejemplos 2 y 3 anteriores, tratándolo
con OTS tal como se ha descrito en el Ejemplo 2 anterior.
Se examinan de nuevo CP1 y ACA en
concentraciones de 8000 ppm mediante la utilización de la Prueba con
Paja con el fin de comprobar su capacidad para influir en la
velocidad de humidificación por infiltración del tercer suelo
repelente al agua descrito anteriormente. Se repite la prueba seis
veces. Los resultados de las pruebas en segundos se exponen en el
Cuadro IV a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados de la Prueba con Paja anterior
muestran claramente los incrementos notables e inesperados en las
velocidades de infiltración que pueden conseguirse con el éter
metílico de los copolímeros de oxirano de metilo/oxirano de esta
invención en comparación con los copolímeros similares con terminal
hidroxilo a las concentraciones sometidas a prueba cuando se
aplican a un suelo repelente al agua.
Se realizaron ensayos en campo en un suelo
arenoso natural con el fin de comparar el efecto relativo sobre la
repelencia al agua en el suelo realizable con ACA, éter metílico del
copolímero de oxirano de metilo/oxirano del Ejemplo 1 con respecto
al obtenible con un agente tensioactivo comercial que es una
combinación porcentual al 95:5 de un agente tensioactivo de suelo
con terminal hidroxilo respectivamente de un polioxialquileno
polimérico y
oxoalquenil-hidroxi-polioxialcano-diilo
(denominado en adelante el Producto Comparativo 2 aka CP2). El CP2
se aplicó a una velocidad de 6 oz./1000 pies cuadrados y el ACA se
aplicó a velocidades de 2, 4, 6 y 8 oz./1000 pies cuadrados. Cada
tratamiento se aplicó mensualmente durante aproximadamente un
período de cuatro meses. Los ensayos se realizaron en grama en
altura de un camino de acceso. Se recogieron cada dos semanas dos
mil muestras de datos individuales; aproximadamente 18.000 muestras
de datos en total. Los tiempos de infiltración para las muestras se
determinaron mediante el procedimiento de WDPT. Los resultados
medios procedentes de estos ensayos en campo figuran en el Cuadro V
y se describen gráficamente en la Figura 1 como tiempos de
infiltración en segundos con respecto a los días después del
tratamiento inicial (DAT).
\vskip1.000000\baselineskip
Se realizaron un conjunto de ensayos en campo
con el fin de comparar el efecto relativo sobre la repelencia al
agua en el suelo realizable con ACA, éter metílico del copolímero de
oxirano de metilo/oxirano del Ejemplo 1 con respecto a) al control
y b) al obtenible con un agente tensioactivo comercial que es un
producto que es al 100% polioxialquilenos poliméricos con terminal
hidroxilo (Producto Comparativo 3 denominado en adelante CP3). El
CP3 se aplicó a una velocidad de 6 oz/1000 pies cuadrados y el ACA
se aplicó a velocidades de 2, 4, y 6 oz/1000 pies cuadrados. Cada
ensayo se realizó en una zona de raíces en arena de especificación
USGA que era repelente al agua. El tipo de césped era grama.
Durante un período de cuatro a cuatro meses y medio, se recogieron
cada dos semanas 2000 muestras de datos individuales;
aproximadamente 18.000 muestras de datos en total. Los tiempos de
infiltración para las muestras se determinaron mediante el método
MED. Los resultados medios procedentes de estos ensayos en campo
figuran en el Cuadro VI y se describen gráficamente en la Figura 2
como Repelencia al Agua (Molaridad) con respecto a las Fechas.
Los Ejemplos 5 y 6 ilustran la superioridad del
éter metílico del copolímero de oxirano de metilo/oxirano sobre las
tecnologías CP2 y CP3 en la reducción y manejo de la repelencia al
agua de los suelos. Los éteres de alquilo de los copolímeros de
oxirano de metilo/oxirano de esta invención pueden aplicarse a
velocidades notablemente más bajas que las de los agentes
tensioactivos CP2 y CP3 y siguen consiguiendo un rendimiento igual
e incluso que sobrepasa él de estos agentes tensioactivos
copoliméricos comerciales. Los ensayos muestran asimismo que la
eficacia en la reducción de la repelencia al agua de los suelos en
correlación con la velocidad de tratamiento, es decir que a medida
que aumenta la velocidad del éter metílico del copolímero de oxirano
de metilo/oxirano, también aumenta la eficacia en la reducción de
la repelencia al agua de los suelos.
Se realizó un ensayo en campo de cuatro meses en
arena y hierba repelente al agua elaborada según las
especificaciones de la U.S. Golf Association (USGA). El tipo de
césped era grama. Se atribuyó el ensayo a evaluar la eficacia de
ACA en comparación con la que se logró mediante el uso de un agente
tensioactivo comercial para proporcionar una reducción de larga
duración en la repelencia al agua de esta medio de césped
inicialmente repelente al agua. El agente tensioactivo comercial
comparativo era una composición pensada para comprender
respectivamente una combinación al 90:10 de un copolímero de
oxirano de metilo/oxirano con terminal hidroxilo que era en un 10%
hidrófilo, que tenía un peso molecular de aproximadamente 2.000, y
un HLB de 3 así como un etoxilato de alcohol. Este agente
tensioactivo comercial se identifica en adelante como el Producto
Comparativo 4 aka CP4. El ACA se aplicó a la velocidad de 4 oz/1000
pies cuadrados cuatro veces durante la temporada. El CP4 se aplicó
a una velocidad de 8 oz/1000 pies cuadrados al principio del período
de ensayos y una semana más tarde. Los resultados de repelencia al
agua de estas pruebas durante la temporada de cuatro meses, tal como
los determina el método MED, están expuestos en el Cuadro VII a
continuación y están descritos gráficamente en la Figura 3.
Aunque el tratamiento con velocidades más altas
proporcionara generalmente una reducción inicial más importante en
la repelencia del suelo, su eficacia disminuyó más bien rápidamente
a medida que avanzaba la temporada.
Los resultados anteriores son ilustrativos de la
reducción mejorada de la repelencia al agua de mayor duración que
puede conseguirse mediante el uso de múltiples aplicaciones a baja
velocidad de los éteres de alquilo de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano de la presente invención en oposición a las
aplicaciones fraccionadas a alta velocidad de una formulación de
agente tensioactivo comercial del copolímero con terminal hidroxilo
de oxirano de metilo/oxirano.
Se realizaron unos ensayos en campo en una
mezcla de césped repelente al agua de especificación USGA para
comprobar si los éteres de alquilo de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano de esta invención tenían un efecto medible sobre la
calidad del cultivo vegetal y si así era, hasta qué punto. Con un
propósito comparativo, los resultados se midieron también en
parcelas sin tratamiento con agente tensioactivo y en parcelas que
habían recibido aplicaciones de CP2. El césped que representaba el
objetivo de los ensayos había sido sembrado originalmente de grama
trepadora "Crenshaw". Los resultados expuestos en los Cuadros
VIIIA, VIIIB y VIIIC y descritos gráficamente en las Figuras 4
hasta 6 muestran la valoración de "Calidad" del césped cada dos
semanas después del tratamiento (WAT). Las velocidades de
aplicación fueron tal como se indican en los Cuadros y Figuras. Se
aplicó cada agente tensioactivo cuatro veces durante la
temporada.
\vskip1.000000\baselineskip
El Cuadro VIIIB y el Cuadro VIIIC, junto con sus
representaciones gráficas respectivas expuestas en las Figuras 5 y
6, muestran el número de semanas después del tratamiento, a
intervalos de dos semanas, durante las cuales el césped de grama
mantuvo una valoración de Calidad respectivamente de 6,5 o más y 7,0
o más.
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Los resultados anteriores indican la mejora
notable en la calidad del césped que puede obtenerse y sostenerse
mediante la aplicación de los éteres de alquilo de los copolímeros
de oxirano de metilo/oxirano de la presente invención aun cuando se
comparan con los resultados obtenidos con los homólogos más cercanos
del copolímero de oxirano de metilo/oxirano, es decir, los
copolímeros de oxirano de metilo/oxirano con terminal hidroxilo. No
sólo la valoración de Calidad aumentó a medida que la velocidad de
aplicación aumentaba, sino que la valoración de Calidad aumentaba
drásticamente a las velocidades de cuatro y seis onzas por 1000 pies
cuadrados. Siendo de mayor importancia comercial y más
sorprendente, a la velocidad de seis onzas, se mantuvo una excelente
calidad de césped durante más de cuatro meses.
Se realizaron estudios en campo en parcelas de
césped compuestas de un suelo arenoso natural para determinar los
efectos sobre las Manchas Locales Secas (LDS) mediante aplicaciones
de los éteres de alquilo de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano de la presente invención. Por comparación, se
apartaron unas parcelas adicionales para su
no-tratamiento, es decir, parcelas de control y para
tratamientos con composiciones del agente tensioactivo CP2 en la
zona de 6 onzas por 1000 pies cuadrados. Se aplicó el agente
tensioactivo ACA a las velocidades indicadas en el Cuadro IX. Se
aplicaron los tratamientos mensualmente durante cuatro meses. Se
determinó que el porcentaje inicial de las parcelas que contenían
las Manchas Locales Secas era del 6%. Las mediciones porcentuales
de LDS se tomaron durante un período de medio mes y dos meses desde
Junio hasta Septiembre. El Cuadro IX expone los niveles medios de
LDS observados al final de los ensayos.
Obviamente, el éter metílico del copolímero de
oxirano de metilo/oxirano de la presente invención logró reducir
notablemente el porcentaje de manchas locales secas en las parcelas
sometidas a prueba, mejorando así la uniformidad y consistencia del
césped. Se ha de observar especialmente que las aplicaciones de ACA
en la zona a 2 onzas por 1000 pies cuadrados proporcionaron un
control de LDS muy superior al que proporcionó el agente
tensioactivo comercial CP2 a la velocidad de 6 onzas por 1000 pies
cuadrados.
Los productos químicos que reducen la repelencia
al agua de los suelos profundamente dentro del suelo mejoran el
movimiento del agua fuera de la superficie del suelo y por lo tanto
de forma más profunda dentro de la zona de raíces de las plantas.
Esta penetración de la humedad es un atributo muy deseable en
cualquier medio de cultivo vegetal y así se estableció una serie de
pruebas para determinar hasta qué punto son eficaces los éteres de
alquilo de los copolímeros de oxirano de metilo/oxirano de esta
invención con respecto a los agentes tensioactivos CP2 y CP4 para
ayudar el agua superficial a penetrar en el suelo.
Se estableció un número de parcelas de campo en
una construcción de césped repelente al agua según especificaciones
de USGA y, después de haber identificado las parcelas de control,
algunas parcelas fueron tratadas con CP2 (de 4 y 6 oz./1000 pies
cuadrados aplicadas mensualmente durante 4 meses); otras parcelas
fueron tratadas con CP4 a una velocidad de aplicación de 8 oz./1000
pies cuadrados al inicio del ensayo y una semana más tarde; y el
resto de parcelas fue tratado con ACA a velocidades de aplicación de
2, 4, 6 y 8 oz./1000 pies cuadrados mensualmente durante cuatro
meses. Cada dos semanas tras haber empezado el ensayo, y durante el
período completo de ensayos de 20 semanas, se realizaron mediciones
WDPT a intervalos de 1 cm sobre testigos de suelo recogidos para
determinar la máxima profundidad en centímetros a la cual la
humidificación fue notablemente más rápida que en el Control.
Los resultados de estas pruebas enunciando las
mediciones anteriormente definidas a intervalos de 14 días en cada
tratamiento están registrados a continuación en el Cuadro X.
La indicación siguiente señala el lugar más
profundo en el testigo que era notablemente diferente del Control
no-tratado; el "0" indica la parte superior del
testigo a la superficie de contacto paja/aire y cada número
negativo indica la máxima profundidad consecutiva (en centímetros)
donde la repelencia al agua es notablemente más baja que en el
Control.
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Los resultados de los ensayos de mediciones de
profundidad ilustran que los éteres de alquilo de los copolímeros
de oxirano de metilo/oxirano mejoran la receptividad a la humedad
más profunda dentro de las matrices de los suelos; y los suelos se
humidifican más rápidamente y durante un período de tiempo más
sostenido que cuando se utilizan las tecnologías de CP2 y CP4.
Para caracterizar además la capacidad de los
éteres de alquilo de los copolímeros de esta invención para penetrar
en las matrices de los suelos y mantener la repelencia al agua
reducida a profundidades sustanciales por debajo de la superficie,
se realizaron una serie de pruebas en céspedes repelentes al agua,
de especificación USGA con aplicaciones de ACA y CP1, ambos
aplicados a la velocidad de 8 oz. por 1000 pies cuadrados en dos
aplicaciones, cada una aplicada con un intervalo de 1 semana. La
molaridad de las pruebas de la Gota de Etanol se utilizó en
muestras tomadas del Control tratado (y no tratado) cada dos semanas
durante un período total de pruebas de 20 semanas a dos
profundidades diferentes, es decir, 0-1 cm y
1-2 cm. Los resultados de MED se exponen en el
Cuadro XI por cada profundidad y tratamiento en comparación con el
Control no-tratado. Observen que si cualquiera de
los sufijos con letra que acompañan los valores MED no es idéntico,
uno puede afirmar con un nivel de seguridad del 95% que los números
son notablemente diferentes.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Tanto CP1 como ACA redujeron la repelencia al
agua del suelo en las profundidades de 0-1 y
1-2 cm en la zona de las raíces. A la profundidad
de 0-1 cm, CP1 fue eficaz (en comparación con el
Control) en 6 de 10 fechas de medición (hasta 12 semanas), mientras
ACA fue eficaz en un total de 7 a 10 fechas (hasta
12-16 semanas). La repelencia al agua más profunda
del suelo en la zona de las raíces (1-2 cm) fue
notablemente reducida por CP1 en 6 de 10 fechas, mientras ACA
redujo la repelencia al agua en 7 de 10 fechas. En ambos casos, ACA
proporcionó un rendimiento de más larga duración que la versión
no-modificada. Es probable que este rendimiento de
más larga duración sea debido a la velocidad más lenta de
biodegradación de ACA.
\vskip1.000000\baselineskip
Se ha demostrado que ACA se biodegrada
lentamente (un 30-40% durante 28 días). El ensayo
siguiente debe determinar la consecuencia de ello sobre el
rendimiento del agente tensioactivo en suelos tratados.
Se realizó un ensayo repetido sobre grama de
altura de una vía de acceso que crecía en un suelo arenoso en la
zona de tránsito. Se llevaron a cabo mensualmente aplicaciones del
agente tensioactivo empezando a principios de mayo, luego a
aproximadamente intervalos de 28 días para los cuatro meses
siguientes, teniendo lugar la última aplicación a principios de
septiembre. Seis meses más tarde (marzo), se muestrearon unos
testigos de suelo procedentes de parcelas tratadas y
no-tratadas y se determinó mediante WDPT la
repelencia al agua del suelo.
El Cuadro XII a continuación destaca los
resultados de la prueba WPDT en la región de 0,1 cm de perfil del
suelo. Observen que si cualquiera de los sufijos con letra que
acompañan los valores en segundos WDPT no es idéntico, uno puede
afirmar con un grado de seguridad del 95% que los números son
significativamente diferentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Seis meses después de la aplicación final del
tratamiento, se observaron entre los tratamientos diferencias
estadísticamente notables (LSD, p=0,1) en la repelencia al agua del
suelo. La repelencia al agua del suelo en los suelos tratados con
CP2 (4 oz. y 6 oz./1000 pies cuadrados) y ACA (2 oz./1000 pies
cuadrados) fue estadísticamente equivalente al control
no-tratado. Sin embargo, en los suelos tratados con
velocidades más altas de ACA (4 oz./1000 pies cuadrados o más) se
descubrió una repelencia al agua del suelo notablemente más baja. El
sentido de este descubrimiento consiste en que los suelos que
reciben cinco tratamientos "en temporada" de ACA a 4 oz. o
más, seguirán siendo humectables durante los meses de invierno
cuando se cierran los sistemas de irrigación. En el aspecto
agronómico e hidrológico, la reducción "a largo plazo"
observada en la repelencia al agua del suelo, indica claramente que
el Contenido Crítico de Agua puede ser modificado durante largos
períodos por estos productos químicos. Esto significa que cualquier
lluvia que pueda tener lugar tiene un potencial más alto para
infiltrarse efectiva y rápidamente en los suelos tratados. En las
regiones donde se hayan establecido restricciones de agua o con
sequía, este incremento en la humectabilidad puede tener un impacto
considerable sobre la conservación del agua y la recarga de la zona
de las raíces.
Si uno está tratando de maximizar las entradas
de agua y las limitar las salidas, las ramificaciones de estas
observaciones sobre la invención pueden ser asombrosas.
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Tres parcelas de suelo de 8' x 10' que contenían
un césped para vía de acceso que crecía en un suelo arenoso natural
se seleccionaron y estudiaron durante un período de dos meses y
medio. Al principio del período de pruebas, se trató una parcela
con el agente tensioactivo CP2 a una velocidad de 6 onzas por 1000
pies cuadrados; la segunda parcela recibió una aplicación del
agente tensioactivo ACA también a 6 onzas por 1000 pies cuadrados;
y la tercera parcela se dejó sin tratamiento como Control. A lo
largo del período total de pruebas, se realizaron mediciones
continuas de la precipitación natural de lluvias que las áreas
recibían así como del agua del suelo en por ciento en volumen a un
nivel de 4 centímetros por debajo de la superficie. Los resultados
de las muestras continuas de datos se muestran en la Figura 7.
Además, la cantidad total del aumento de agua que tuvo lugar
durante el período total de ensayos expresada en milímetros de agua,
se midió y calculó para cuatro capas diferentes de suelo, a saber,
en la capa de 0-7 cm; la capa de
7-15 cm; la capa de 15-25 cm; y la
capa de 25-35 cm. Estos datos se exponen en el
gráfico de barras en la Figura 8.
Se observó que aun con muchos días de
precipitación, el suelo al nivel de 4 cm en la parcela
no-tratada se había secado hasta el punto de que
era imposible rehumidificarla con agua sola, es decir que se había
alcanzado el Contenido Crítico de Agua. Sin embargo, con las
parcelas que habían sido tratadas con los agentes tensioactivos,
después de cada caso de precipitación, el porcentaje en volumen de
agua en el suelo aumentó, es decir que el suelo se rehumidificó.
Ambos agentes tensioactivos pudieron modificar los niveles de CWC
del suelo.
Es interesante comprobar que con cada nuevo caso
de precipitación, el volumen de agua mantenido por el suelo que
había sido tratado con la composición del agente tensioactivo CP2
con terminal hidroxilo, era inicialmente superior al volumen en el
suelo que había sido tratado con el copolímero ACA de éter de
alquilo; aunque en un período corto de tiempo, los niveles
anteriores se cayeran y los niveles en volumen de agua fueran
comparables en las dos parcelas tratadas.
Los datos de la Figura 8, que reflejan el
incremento total de agua durante el período de pruebas en las cuatro
capas, confirmaron la observación anterior al nivel de 4 cm. El
agente tensioactivo CP2 permitió que el suelo retuviera más agua
cuando se medía durante el período total de prueba que el suelo que
había sido tratado con el agente tensioactivo ACA.
Uno podría esperar que el agua adicional
mejoraría la calidad y densidad del césped, sin embargo se observó
sorprendentemente que éste definitivamente no era el caso. La
valoración de la Calidad del césped que crecía en el suelo que
había sido tratado con el éter de alquilo del copolímero de oxirano
de metilo/oxirano ACA era muy superior a la del césped que crecía
en el suelo que había sido tratado con CP2, copolímero de oxirano
de metilo/oxirano con terminal hidroxilo.
Para confirmar objetivamente las observaciones
visuales, se delimitaron zonas de 50 cm x 50 cm en cada una de las
parcelas de prueba y se realizó un recuento físico del número de
brotes de hierba por pulgada cuadrada de cada zona. Los resultados
fueron impresionantes tal como se muestra en el Cuadro XII
siguiente.
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Por lo tanto, i) aunque ambas composiciones de
agente tensioactivo CP1 y ACA pudieran reducir la repelencia al
agua del suelo, y modificar el Contenido Crítico de Agua del suelo;
y ii) los suelos tratados con ACA conservaran menos agua en volumen
que los suelos tratados con CP2; la calidad y densidad del césped en
el suelo tratado con ACA son notablemente superiores a las
conseguidas con el suelo tratado con CP2. En otras palabras, los
éteres de alquilo (C_{1}-C_{4}) de los
copolímeros de oxirano de metilo/oxirano, cuando se añaden al
suelo, mejoran notable e inesperadamente las características de
crecimiento vegetal del suelo.
El análisis del contenido de agua del suelo
indicó también que a la profundidad de 5 cm en los planos
horizontales, existía un nivel muy homogéneo del contenido en
humedad con los suelos tratados con ACA, es decir que un 90% de las
mediciones del contenido en humedad se encontraba en el rango
porcentual en volumen del 16 al 24%. Inesperadamente, esto
corresponde exactamente a la recomendación sobre Propiedades Físicas
de la Sección de Céspedes de USGA sobre el contenido en humedad del
15 al 25% en la zona de las raíces.
Aunque los inventores no pretendan estar
obligados o limitados por lo que sigue, se sugiere que los datos
experimentales proporcionados en los Ejemplos presentados
anteriormente indiquen que un número de características
favorecedoras del crecimiento y/o propiedades de los suelos tratados
con los éteres de alquilo de los copolímeros de oxirano de
metilo/oxirano se han mejorado inesperadamente.
Al principio, los resultados de microextracción
en el Ejemplo 1 sugieren acusadamente que los copolímeros de éter
de alquilo de esta invención solubilizan ciertos componentes en el
suelo, probablemente los compuestos nutricionales para las plantas.
Los Ejemplos 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8 muestran propiedades de
rehumidificación penetrante y rápida asociadas a los copolímeros de
éter de alquilo pero no conservan cantidades excesivas de agua en
el suelo, es decir que posiblemente el suelo esté más bien aireado
que saturado, suelo empapado -queja común asociada al uso de muchos
agentes tensioactivos agroquímicos.
En resumen, y como consecuencia de estos
fenómenos, se sugiere que cuando los éteres de alquilo de los
copolímeros de oxirano de metilo/oxirano de esta invención son
añadidos al medio de cultivo de las plantas, el medio que rodea y
está dentro de la zona de raíces de la planta mejora notablemente
proporcionando rápida y uniformemente nutrientes solubilizados
adicionales con suficiente humedad i) para proporcionar
continuamente agua de por sí a la planta y ii) para actuar como
mecanismo de transporte para los nutrientes solubilizados
adicionales. Alternativa, o adicionalmente, los éteres de alquilo
de los copolímeros pueden estar influyendo directamente en los
mecanismos de transporte de las raíces.
También se propone que las características de
liberación lenta de estos copolímeros de éter de alquilo, tal como
se ha expuesto anteriormente, contribuyan también a la calidad y
densidad aumentadas de las plantas, para que su continuidad de
concentración en el suelo con sus propiedades de mejora presentes,
evite el esfuerzo que las plantas experimentan en ambientes que
cambian rápida y/o constantemente.
Se anticipa que los éteres de alquilo de los
copolímeros de oxirano de metilo/oxirano de esta invención pueden
combinarse también con pesticidas dirigidos al suelo o activos en el
suelo.
Se anticipa también que las composiciones
líquidas de la presente invención pueden ser utilizadas asimismo en
forma sólida, por ejemplo, en forma de polvo o granular, añadiéndose
y/o combinándose con material de relleno inerte, activadores
biológicos, como los pesticidas, y/u otros aditivos, tales como
adyuvantes según los métodos bien conocidos de los especialistas en
la técnica agroquímica de extensión en seco o de dispersión acuosa.
De esta manera, las composiciones pueden ser suministradas en forma
sólida al medio de crecimiento vegetal y puede llevarse a cabo un
control adicional de la liberación de las composiciones si así lo
desea uno.
Claims (19)
1. Un método para mejorar el crecimiento vegetal
en un medio de cultivo vegetal que comprende las etapas de:
- i)
- preparar una composición del agente tensioactivo que comprende éter de alquilo (C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de metilo/oxirano; y
- ii)
- poner en estrecho contacto el medio de cultivo vegetal con una cantidad bioeficazmente efectiva de dicha composición del agente tensioactivo.
2. El método según la Reivindicación 1,
caracterizado porque la cantidad eficaz de la composición del
agente tensioactivo es de 0,001 a 128 onzas fluidas por 1000 pies
cuadrados, considerando que 1 onza fluida corresponde a 0,02957 l y
1 pie cuadrado corresponde a 0,0929 metros cuadrados.
3. El método según la Reivindicación 1,
caracterizado porque la cantidad eficaz de la composición del
agente tensioactivo es de 0,2 a 16 onzas fluidas por 1000 pies
cuadrados, considerando que 1 onza fluida corresponde a 0,02957 l y
1 pie cuadrado corresponde a 0,0929 metros cuadrados.
4. El método según la Reivindicación 1,
caracterizado porque el medio de cultivo vegetal es un suelo
hidrófobo.
5. El método según la Reivindicación 1,
caracterizado porque la composición del agente tensioactivo
contiene además agua.
6. El método según la Reivindicación 1,
caracterizado porque el éter de alquilo
(C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de
metilo/oxirano se prepara mediante la eterificación de un copolímero
que comprende un glicol polimérico de cadena lineal, obtenido
mediante la adición de oxirano sobre
polimetil-oxirano.
7. El método según la Reivindicación 1,
caracterizado porque la composición del agente tensioactivo
contiene además pesticida dirigido al suelo o activo en el
suelo.
8. Un medio de cultivo vegetal mejorado que
comprende
- i)
- el medio de cultivo vegetal; y
- ii)
- una cantidad bioeficazmente efectiva de una composición del agente tensioactivo que comprende el éter de alquilo (C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de metilo/oxirano.
9. El medio de cultivo vegetal mejorado según la
Reivindicación 8, caracterizado porque la cantidad eficaz de
la composición del agente tensioactivo es de 0,001 a 128 onzas
fluidas por 1000 pies cuadrados, considerando que 1 onza fluida
corresponde a 0,02957 l y 1 pie cuadrado corresponde a 0,0929 metros
cuadrados.
10. El medio de cultivo vegetal mejorado según
la Reivindicación 8, caracterizado porque el medio de cultivo
vegetal es un suelo repelente al agua.
11. El medio de cultivo vegetal mejorado según
la Reivindicación 8, caracterizado porque el éter de alquilo
(C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de
metilo/oxirano se prepara mediante la eterificación de un
copolímero que comprende un glicol polimérico de cadena lineal,
obtenido mediante la adición de oxirano sobre
polimetil-oxirano.
12. El medio de cultivo vegetal mejorado según
la Reivindicación 8, caracterizado porque la composición del
agente tensioactivo contiene además pesticida dirigido al suelo o
activo en el suelo.
13. Un método para mejorar las propiedades de
rehumidificación del medio de cultivo vegetal que comprende las
etapas de:
- i)
- preparar una composición del agente tensioactivo que comprende éter de alquilo (C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de metilo/oxirano; y
- ii)
- poner en estrecho contacto el medio de cultivo vegetal con una cantidad de rehumidificación eficaz de dicha composición del agente tensioactivo.
14. El método según la Reivindicación 13,
caracterizado porque la cantidad eficaz de la composición del
agente tensioactivo es de 0,001 a 128 onzas fluidas por 1000 pies
cuadrados, considerando que 1 onza fluida corresponde a 0,02957 l y
1 pie cuadrado corresponde a 0,0929 metros cuadrados.
15. El método según la Reivindicación 13,
caracterizado porque la cantidad eficaz de la composición del
agente tensioactivo es de 0,2 a 16 onzas fluidas por 1000 pies
cuadrados, considerando que 1 onza fluida corresponde a 0,02957 l y
1 pie cuadrado corresponde a 0,0929 metros cuadrados.
16. El método según la Reivindicación 13,
caracterizado porque el medio de cultivo vegetal es un suelo
hidrófobo.
17. El método según la Reivindicación 13,
caracterizado porque la composición del agente tensioactivo
contiene además agua.
18. El método según la Reivindicación 13,
caracterizado porque el éter de alquilo
(C_{1}-C_{4}) del copolímero de oxirano de
metilo/oxirano se prepara mediante la eterificación de un copolímero
que comprende un glicol polimérico de cadena lineal, obtenido
mediante la adición de oxirano sobre
polimetil-oxirano.
19. El método según la Reivindicación 13,
caracterizado porque la composición del agente tensioactivo
contiene además pesticida dirigido al suelo o activo en el
suelo.
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