ES2329864B2 - Producto organico potenciador de la persistencia de atrazina en suelo y bioestimulante edafologico. - Google Patents
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Abstract
Producto orgánico potenciador de la persistencia
de atrazina en suelo y bioestimulante edafológico.
La presente invención tiene por objeto un
preparado líquido compuesto por una disolución a partes iguales de
un extracto enzimático vegetal y un producto humectante a la que se
añade atrazina en polvo hasta obtener una suspensión uniforme del
50% P/V. El producto final es un producto fitosanitario con mayor
actividad herbicida y fertilizante ya que aumenta la persistencia
de la atrazina e induce la fertilidad química y biológica del
suelo.
Description
Producto orgánico potenciador de la persistencia
de atrazina en suelo y bioestimulante edafológico.
La presente invención tiene por objeto un
preparado líquido compuesto por una disolución a partes iguales de
un extracto enzimático vegetal y un producto humectante a la que se
añade atrazina en polvo hasta obtener una suspensión uniforme del
50% P/V. El producto final es un producto fitosanitario con mayor
actividad herbicida y fertilizante ya que aumenta la persistencia de
la atrazina e induce la fertilidad química y biológica del
suelo.
La atrazina
(2-cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-1,2,3-triazina)
(C_{8}H_{14}ClN_{5}) es ampliamente utilizada en maíz (Zea
mays, L.), sorgo (Sorghum bicolor, L.) y caña de azúcar
(Saccharum officinarum, L.) para el control de diferentes
especies de vegetales normalmente conocidos como malas hierbas.
Por término medio, la vida media de la atrazina
en suelo está comprendida entre 15 y 100 días después de su
aplicación, dependiendo siempre de las condiciones
físico-químicas del suelo al cual se aplica
(Protzman, R.S., Lee, P.H., Ong, S.K., Moorman, T.B. 1999.
Treatment of formulated atrazine reinstate by agrobacterium
radiobacter strain J14A in a sequencing batch biofilm reactor.
Water Research 33, 1399-1404.). Por ello, la rápida
degradación de este herbicida puede conducir a fallos en el control
de malas hierbas como se conoce para atrazina y su familia química
(herbicidas Triazidas). (Krutz J.L., Zablotowick, R.M., Reddy, K.N.
Koger, C.H., Weaver M.A. Enhance degradation of atrazine under
field conditions correlates with a loss of weed control in the
glashouse. Pest Management Science 63:23-31
(2007).
Este fenómeno de la degradación acelerada de los
pesticidas es un fenómeno muy usual y se da en tanto en herbicidas,
insecticidas, funguicidas en suelos. Un suelo tratado con un
pesticida puede mostrar una acelerada biodegradación y así tendrá
tiempos más cortos de capacidad funcional pudiendo conducir a un
fallo en su acción.
Por ello, en los últimos años se vienen
estudiando diversas formas para que la persistencia de dicho
herbicida aumente en el suelo y por tanto pueda existir un mayor
control sobre dichas malas hierbas. Así, una de las formas de
hacerlo es la de proceder a su encapsulación en matrices inertes de
las cuales se van liberando lentamente, (United States Patent,
Paten Number 5,565,407. M Southard. "Biologically activa agente
encapsulated in biodegradable starch/polymer matrices").
De la misma forma, existen otras patentes en las
que revelan composiciones sinérgicas de distintos herbicidas, entre
ellos la atrazina, que hacen aumentar su actividad en el medio
(United States Patent, Patent Number 5219825 "Synergistic
herbicidal compositions comprising herbicides which generate toxic
oxygen radicals and chelating agents which inhibit their
detoxification").
Sin embargo, existe un importante problema, y es
que dicho herbicida puede inducir a problemas en la fertilidad
química de los suelos, ya que dicho herbicida actúa de forma
negativa en la actividad microbiana del suelo (Wenk, M. Bourgeois,
M., Allen, J., Stucki, G. 1997. Effects of
atrazine-mineralizing microorganisms on weed growth
in atrazine-treated soils, Journal of Agricultural
Food Chemistry 45, 4474-4480.; Perucci, P.,
Dumontet, S., Bufo, S.A., Mazzatur, A., Cassucci, C. 2000. Effects
of organic amendment and herbicide treatment on soil microbial
biomass. Biology and Fertility of Soil 32, 17-23.;
Moreno, J.L.; Aliaga, A., Navarro, S., Hernández, T., García, C.
2007. Effects of atrazine on microbial activity in semiarid soil.
Applied Soil Ecology, 35, 120-127.).
Para aumentar la persistencia de los pesticidas
que sufren esta acelerada biodegradación y por tanto permitir su
actividad en el control de las plagas, usualmente se ha utilizado
conjuntamente con otros productos químicos, estos compuestos se
denominan "extensores" por que extienden la vida media de los
pesticidas, su mecanismo de actuación es inhibir las comunidades
microbianas del suelo, un ejemplo es el Fonofos y ditioelato
(Rudyanski WJ Fawcett RS McAllister RS. Effect of prior pesticide
use on thiocarbamate herbicide persistence and giant foxtail
(Setaria faberi) control. Weed Sci.35, 68-74
(1987).
El problema de estos compuestos es que inducen
una perdida de fertilidad en suelos al eliminar la microbiota
autóctona.
Por ello, sería muy interesante la creación de
un producto que no solo aumentara la persistencia en el suelo de
dicha atrazina, sino que además no solo no ejerza ningún efecto
negativo sobre la actividad biológica del suelo, sino que actuase
como estimulante de dicha biomasa microbiana. Este aspecto sería
doblemente positivo, ya que por una parte actuaría controlando el
crecimiento de las malas hierbas y por otro lado, como un agente
que estimula el crecimiento y desarrollo microbiológico del suelo,
lo cual repercutirá positivamente en el desarrollo de los
cultivos.
cultivos.
El herbicida atrazina
(6-cloro-N-etilo-N-isopropilo-1,3,5-triazina-2,4-diamina)
es uno de los herbicidas más ampliamente usados aplicado al suelo
para controlar las hierbas principalmente en monocultivos
agroindustriales como maíz, sorgo, caña de azúcar, etc.
El cultivo del maíz es particularmente
dependiente de la utilización del herbicida atrazina, un conocido
disruptor endocrino utilizándose dosis entre 2-3
litros por hectárea.
Por otra parte el maíz requiere grandes
cantidades de nitrógeno químico como fertilizante, las tasas medias
de aplicación de nitratos en las tierras de cultivo estadounidenses
oscila entre los 120 y los 550 Kg de N por hectárea.
La producción de maíz conduce a una erosión del
suelo mayor que la producida por cualquier otro cultivo, así en
EEUU, los granjeros han abandonado la rotación de cultivos para
plantar maíz y soja exclusivamente, incrementando de esta forma el
promedio de erosión del suelo, de 2,7 toneladas anuales por acre a
19,7 toneladas. La falta de rotación de cultivos también aumentó la
vulnerabilidad a las pestes, por ende necesitando una mayor
incorporación de pesticidas que otros cultivos (en EEUU, alrededor
del 41% de los herbicidas y el 17% de los insecticidas son
aplicados al maíz- (Pimentel y Lehman 1993)).
Uno de los procesos que sufren los pesticidas es
el de la estimulación de la velocidad de su degradación, fenómeno
muy evidente después de la primera aplicación, este fenómeno ha
sido constatado en la atrazina en diferentes países como Argentina,
Bélgica, Canadá, Francia y los Estados Unidos.
Esto indica que la aplicación de atrazina a
suelos agrícolas induce la generación de microorganismos los cuales
degradan rápidamente al herbicida conduciendo a una perdida del
control de las malezas. Una de los mecanismos utilizados para
evitar estos fenómenos es que la rotación de cultivos pueda servir
para hacer más lento los procesos de degradación de la atrazina,
pero se ha demostrado que no es efectivo y los suelos rápidamente
desarrollan el potencial para la mineralización de atrazina.
Este fenómeno es de naturaleza biológica así
numerosas especies bacterianas son capaces de metabolizar y
mineralizar la atrazina utilizándola como fuente de nitrógeno.
La degradación rápida de atrazina es pues un
proceso no deseado, ya que implica un incremento en el tamaño de la
dosis a utilizar así como una mayor frecuencia en su
aplicación.
La presente invención evita los problemas
anteriormente citados de pérdida de actividad de la atrazina y del
incremento en necesidades nutritivas y de estimulación de
crecimiento de los cultivos a los cuales se le aplica el
herbicida.
Conociendo las bases de la desaparición de la
atrazina, que es el uso de ésta como fuente de nitrógeno por parte
de los microorganismos del suelo, se ha diseñado un nuevo producto
con dos componentes, que es el objeto de esta patente:
- a)
- Atrazina que va a ejercer una acción herbicida.
- b)
- Extractos enzimáticos vegetales (EEV) solubles compuestos por proteínas en forma de péptidos y aminoácidos libres, produce dos efectos uno de inhibición de la degradación de atrazina y otro fertilizante/bioestimulante edafológico. (estimula el crecimiento, la floración, el enraizamiento,...) y también fertilizante (provee de nutrientes orgánicos a las plantas).
Para la generación de los EEV, se utilizan como
materia prima sustratos vegetales insolubles y como característica
común, todos tienen un alto contenido en nitrógeno proteico y una
alta susceptibilidad a ser hidrolizado debido a la
desnaturalización de las proteínas producido en los procesos
agroindustriales de los cuales proceden. Los sustratos utilizados
en este proceso serán de origen vegetal y con altos contenidos
proteicos como residuos de la industria de la algarroba, industria
del bioalcohol, (con diferentes orígenes como maíz, sorgo, trigo, o
cebada), industria aceitera (harinas desengrasadas de girasol,
colza, etc) industria vitivinícola (orujo de uva) etc. Su
composición final dependerá del residuo agroindustrial de
partida.
A continuación se describen dos tipos de EEV
utilizados en la preparación del producto sinérgico con actividad
potenciadora de la persistencia de atrazina en suelo:
- A)
- Extracto enzimático de los condensados solubles de los granos de destilería (EE-CSGD).
- B)
- Extracto enzimático del germen de la algarroba (EE-GA).
La composición química de ambos productos es
mostrada en la Tabla 1, la principal diferencia radica en el
contenido en proteínas siendo muy superior en el caso de
EE-GA.
Los dos productos físicamente son líquidos de
color oscuro teniendo las proteínas hidrolizadas y totalmente
solubles tanto en agua y en mezclas oleosas debido a la capacidad
emulgente de los péptidos.
El producto final se obtiene de la siguiente
manera:
Una parte del Extracto Enzimático Vegetal (EEV),
se mezcla con otra parte igual de un producto humectante, una
sustancia que abate la tensión superficial del agua que favorece el
mojado, la penetración y retención de humedad. Cualquier humectante
presente en el mercado es válido, por ejemplo, Nonilfenol
Polietilglicol eter 20%.
La disolución EEV/Humectante es utilizada como
agente para formar la suspensión de atrazina, así se pueden
conseguir suspensiones de atrazina hasta del 50% peso/volumen.
Para proceder a la fabricación de la suspensión,
la atrazina en polvo es añadida a la mezcla anterior,
convirtiéndose en una suspensión pastosa, siendo este el producto
final.
Otra forma de conseguir un producto activo con
mayor persistencia de atrazina y con actividad
bioestimulante/biofertilizante es proceder a la mezcla de cualquier
producto comercial que tenga como base atrazina desde el 5 hasta el
60% peso/volumen, preferentemente 50% y mezclados a partes iguales
con un EEV.
El producto final será una mezcla de atrazina
con extractos enzimáticos vegetales (EEV), que son productos
complejos ricos en proteínas hidrolizadas en forma de péptidos y
aminoácidos libres y otros fitonutrientes (oligoelementos,
carbohidratos, fitohormonas), totalmente soluble en agua y de alta
absorción con capacidad fertilizantes y estimulantes de la
germinación, el enraizamiento, el crecimiento, la floración, el
cuajado y la maduración de plantas y sus frutos.
Por lo tanto, el producto final se puede
utilizar tanto como agente herbicida como bioestimulante para la
creación de suelo fértil, por aplicación foliar o mediante
fertirriego.
Figura 1. Evolución del contenido en atrazina en
suelos durante 30 días.
- A.
- Suelo estéril con atrazina al 50% en humectante dosis de 100 mg/kg suelo.
- B.
- Suelo con atrazina al 50% en humectante
- C.
- Suelo con atrazina+EE-GA (50% de Atrazina)
Para ilustrar lo descrito en la presente
invención se describen los siguientes ejemplos, pero en ningún caso
deben considerarse como limitantes del mismo.
A una disolución de un estimulante vegetal
procedente de la harina de algarroba con un humectante en una
proporción 1/1, se le añade atrazina en polvo de cualquier
proveedor comercial hasta obtener una suspensión uniforme del 50%.
La atrazina al 50% con el extracto vegetal procedente del germen de
algarroba se denominará
Atrazina-EE-GA50. Es un producto de
color marrón claro denso y soluble en agua.
Para observar tanto el fenómeno de la
persistencia como el de la inducción de fertilidad se hace un
experimento a un suelo control sin experiencia previas de adición
de herbicidas (ver figura 1): al suelo control se le añade la
atrazina en dos formas, como atrazina sola y atrazina con extracto
vegetal (Atrazina-EE-GA50). La
dosis utilizada es de
100 mg por kilogramo de suelo. Para comprobar si la degradación es biótica se procedió a incluir un suelo estéril con atrazina en el estudio, para comprobar la influencia de los microorganismos.
100 mg por kilogramo de suelo. Para comprobar si la degradación es biótica se procedió a incluir un suelo estéril con atrazina en el estudio, para comprobar la influencia de los microorganismos.
Los resultados son evidentes ya que como se
observa en la figura, en los suelos estériles no se observa
degradación de atrazina por procesos físico-químicos
y esta no desparece siendo estable. En el suelo con atrazina sin
esterilidad, se observa una brusca desaparición de atrazina,
habiendo perdido más del 50% a los 30 días de su aporte al
suelo.
Este proceso es totalmente prevenido con el
aporte conjunto del extracto enzimático de germen de algarroba, el
cual por otra parte induce un gran actividad metabólica en suelos
un indicador de inducción de fertilidad como se observa en la Tabla
2.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (4)
1. Producto orgánico potenciador de la
persistencia de atrazina en suelo y bioestimulante edafológico,
caracterizado porque se obtiene al añadir atrazina en polvo
a una mezcla de un extracto enzimático vegetal con otra parte igual
de un producto humectante comercial pudiendo la concentración de
atrazina variar desde el 5 hasta el 60% peso/volumen.
2. Producto orgánico potenciador de la
persistencia de atrazina en suelo y bioestimulante edafológico
según reivindicación 1, caracterizado por una concentración
de atrazina en la mezcla del 50%, preferentemente.
3. Producto orgánico potenciador de la
persistencia de atrazina en suelo y bioestimulante edafológico
según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por su
aplicación foliar o mediante fertirriego.
4. Producto orgánico potenciador de la
persistencia de atrazina en suelo y bioestimulante edafológico
según reivindicaciones 1 a 3 caracterizado por su uso doble
como agente herbicida y bioestimulante para la creación de suelo
fértil.
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2009
- 2009-05-29 WO PCT/ES2009/000302 patent/WO2009144342A1/es active Application Filing
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MORENO J.L. et al. Effects of atrazine on microbial activity in semiarid soil. Applied Soil Ecology, 2007, vol.35: 120-127. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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