ES2831653T3

ES2831653T3 - Procedimiento para el cultivo de plantas utilizando microperlas de silicato y fotofitoprotección mediante la utilización de glicopiranósidos exógenos

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Publication number: ES2831653T3
Application number: ES12851712T
Authority: ES
Inventors: Arthur M Nonomura
Original assignee: INNOVATION HAMMER LLC
Current assignee: INNOVATION HAMMER LLC
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2021-06-09
Anticipated expiration: 2032-11-19
Also published as: US11147219B2; CA2856580A1; WO2013078106A1; ZA201403678B; EP3783093A3; EP3783093A2; CA2856580C; US20200113143A1; MX355598B; BR112014012216B1; KR20190022891A; AU2012340849B2; JP6309126B2; KR20140104418A; US10517233B2; JP6526750B2; EP2782990A4; US20170164562A1; JP2017205122A; KR101952220B1

Abstract

Un procedimiento para potenciar el crecimiento de una planta, que comprende: (a) hacer crecer dicha planta en presencia de una o más microperlas de silicato como elementos reflectantes y refractores de la luz, de tal manera que dichas una o más microperlas de silicato como elementos reflectantes y refractores de la luz redistribuyan la luz hacia dicha planta; y (b) fotofitoproteger dicha planta aplicando a dicha planta una formulación que comprende uno o más compuestos glicopiranosídicos.

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para el cultivo de plantas utilizando microperlas de silicato y fotofitoprotección mediante la utilización de glicopiranósidos exógenos

Campo

La invención divulgada en el presente documento se refiere a un procedimiento para cultivar plantas en presencia de microperlas de silicato como miembros reflectantes y/o refractantes de la luz y fotofitoprotección mediante la aplicación de formulaciones que comprenden glicopiranósidos y derivados.

Antecedentes

El crecimiento de las plantas depende de la eficiencia de la fotosíntesis, por lo tanto, se requiere luz; sin embargo, los contaminantes, las partículas y el sombreado reducen la intensidad de la luz. En regiones de latitudes altas, particularmente durante las temporadas de días cortos y tiempo inclemente, la baja intensidad de la luz y los cortos períodos de exposición a la luz solar limitan el crecimiento de las plantas verdes. Además, en los invernaderos, la luz se pierde en el curso de la transmisión a través de membranas, iluminación eléctrica artificial y carcasas de protección. Bajo situaciones de cultivo de cosechas en hileras convencionales, la luz se pierde debido a la absorción del mismo suelo. Cuando se cultiva bajo iluminación eléctrica, la eficiencia fotosintética es de suma importancia bajo las intensidades de luz relativamente bajas que deben mantenerse para sostener la asequibilidad. Existe una profunda necesidad de redistribuir la luz de una manera que ilumine la planta y, por lo tanto, se agregua a la luz disponible para la fotosíntesis. Adicionalmente, en ciertos momentos, demasiada luz, hasta el punto de saturación de luz, puede dar como resultado fotoinhibición y fotorrespiración Se sabe desde hace mucho tiempo que estos eventos fisiológicos que van en contra de la fotosíntesis bajo condiciones ambientales con saturación de luz se reducen efectivamente junto con la productividad de savia. Por lo tanto, debe cumplirse un requisito concomitante de fotoafinar los efectos inhibidores de la saturación de luz.

El crecimiento de las plantas también depende de la disponibilidad de glucosa, especialmente en las células, pero no se han definido previamente la liberación oportuna y directa de la glucosa almacenada y los sustratos para el desplazamiento intracelular de la glucosa almacenada. Adicionalmente, la participación de la a-D-glicopranosa en las rutas metabólicas de las piranosas tampoco se ha definido completamente.

Generalmente, los a-D-glicopiranósidos sustituidos se han considerado típicamente inactivados en una planta y, por lo tanto, incapaces de provocar ninguna actividad de crecimiento vegetal haciéndolos exógenos a disposición de la planta. Sin embargo, contrariamente a las enseñanzas anteriores, los procedimientos y formulaciones de las realizaciones divulgadas en este documento aplican glicopiranósidos sustituidos a las plantas. Una vez que estos glicopiranósidos seleccionados ingresan a la célula, actúan como sustratos exógenos para el desplazamiento de la glucosa, habiendo reconocido que la mayoría de los a-D-glicopiranósidos sustituidos desplazan la glucosa del almacenamiento en glicoproteínas. La glucosa es el almacenamiento de energía en cualquier planta y la aplicación de a-D-glicopiranósidos para asignar carbono en el mayor desplazamiento de las glicoproteínas de almacenamiento puede abrir los cultivos al potenciamiento proporcional del potencial de rendimiento.

El documento JP 2001 275498 A divulga un procedimiento para potenciar el crecimiento de plantas que comprende cultivar una planta en presencia de un polvo que comprende perlas de vidrio. El documento EP 1306403 A1 divulga una película transparente que comprende microesferas de vidrio que es particularmente adecuada como recubrimiento de invernadero. El documento US 5241 781 A describe un recipiente para cultivar una planta que comprende al menos una pared que tiene elementos de miembros reflectantes o refractivos de luz. El documento WO 99/12868 A1 divulga un procedimiento para potenciar el crecimiento de plantas que comprende la aplicación de un alquilo C1-C7 glicósido a dicha planta.

Es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento para potenciar el crecimiento de la planta de acuerdo con la reivindicación independiente 1.

Las realizaciones preferidas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes.

Sumario

Los miembros reflectantes y/o refractantes de la luz, tales como las microperlas de vidrio, potencian la intensidad de la radiación fotosintéticamente activa (PAR). Cuando se encuentran cerca del follaje, estos miembros dirigen la luz PAR al filoplano y se suma a la luz. Mediante la coaplicación de las formulaciones de glucósidos divulgadas en el presente documento, las plantas utilizan eficazmente la luz a partir de los miembros reflectantes y/o refractantes la luz, tales como microperlas. Las plantas se pueden cultivar en los miembros reflectantes y/o refractantes de la luz que superan los problemas de alcalinidad y saturación de luz; sin embargo, la principal aplicación de los miembros reflectores y/o refractores de la luz será en invernaderos y campos para potenciar la intensidad de la luz en entornos de limitación de luz. La luz puede provenir de cualquier fuente, ya sea solar o artificial. La distribución de una capa delgada debajo y/o sobre las plantas brillará hasta el follaje. Además, la incorporación de elementos reflectores y/o refractores de luz en sustratos de, por ejemplo, paredes de invernadero y superficies de soporte se convertirán en fuentes de luz.

Un ejemplo de utilización de cultivos de campo es incorporar microperlas de vidrio en las largas filas de láminas de plástico colocadas debajo del cultivo de fresas. Pueden aplicarse microperlas sobre un adhesivo para recubrir el plástico o incorporarse a las láminas durante la fabricación.

El procedimiento divulgado en el presente documento se desarrolló sobre la base de que los glicopiranósidos desplazan competitivamente la glucosa del almacenamiento de tal manera que la glucosa puede contribuir al crecimiento de las plantas. La especificidad que da como resultado en la partición del carbono en las plantas se determina mediante la unión de glicoproteínas con múltiples glicopiranosilos que dan como resultado la formación de tetrámeros de glicopranosil-glicoproteína. Se divulga un procedimiento para promover el crecimiento de plantas basado en novedosos regímenes de tratamiento de fotofitoprotección con glicopiranósidos que incluyen glicopiranosilglicopiranósidos y aril-a-D-glicopiranósidos, y más específicamente, con uno o más compuestos que comprenden donantes de electrones, tales como aminas, en presencia de microperlas de silicato. Adicionalmente, se divulgan procesos de síntesis química para los compuestos anteriores para su aplicación general a plantas.

De acuerdo con la invención, las microperlas de silicato se utilizan como elementos reflectantes y/o refractantes de la luz y se distribuyen sobre el suelo o sustrato en el que se apoyan y plantan raíces de una planta, debajo y alrededor de una planta de manera que la luz es refractada o reflejada hacia el filoplano; adicionalmente, se puede cultivar una planta en un volumen de lecho de tales miembros reflectantes y/o refractores de luz tales como microperlas refractivas como medio de soporte. Los miembros reflectantes y/o refractantes de la luz, es decir, las microperlas de silicato pueden, alternativamente, distribuirse sobre el follaje, por encima, por debajo y alrededor de las superficies del suelo, o en las superficies de infraestructura de los edificios de cultivo de plantas en otros lados.

De acuerdo con la invención, las cualidades refractivas de las microperlas se pueden aprovechar para mejorar la distribución de la luz desde el suelo o las superficies del sustrato, y desde el brote de una planta hasta el follaje, especialmente durante las primeras etapas de crecimiento hasta que se llenan las copas. De manera similar, en comparación con suelos comunes, las intensidades de luz registradas sobre capas delgadas de microperlas refractivas fueron de un 20 % y un 80 % más altas. Además, las microperlas recubiertas, tales como con tintes, pinturas, antirreflectantes y absorbentes de UV pueden aplicarse de manera beneficiosa para dirigir longitudes de onda de luz específicas hacia el filoplano. Las microperlas también se pueden recubrir con microbios beneficiosos tales como probióticos, hongos y bacterias; y acompañado de recubrimientos de nutrientes, como vehículo de dispersión. Las microperlas también se pueden distribuir sobre sustratos, paredes, pasillos, encimeras, mesas, papel, láminas de plástico y tiras en lugares que se benefician de la luz adicional.

Además de servir como medio de soporte sólido, las microperlas refractan la luz, potenciando así la eficiencia fotosintética. El impulso a la intensidad de la luz (I) de las microperlas tiene el potencial de mejorar la productividad, pero cuando se aumenta a la saturación, la fotorrespiración puede influir en el resultado. Por lo tanto, se desarrollaron procedimientos de cultivo de plantas en microperlas con los tratamientos adecuados.

Además, de acuerdo con la invención, las cualidades alcalinas de las microperlas de silicato de cal sodada se pueden aprovechar para mejorar la distribución y el secuestro de dióxido de carbono por el medio de soporte hidropónico. El cultivo de plantas en microperlas se logró mediante el desarrollo de un sistema para mantener ambientes con pH apropiado con flujo continuo a través de nutrientes vegetales ácidos, incluidos niveles elevados de gas dióxido de carbono.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una fotografía de Crocus extraído completamente del cultivo en microperlas humedecidas con nutrientes o soluciones de prueba; la imagen muestra el resultado de sumergir las raíces en agua, donde las raíces se eliminaron de las perlas, lo que permite la fotodocumentación sin obstrucciones de las raíces intactas;

La figura 2 (A) es una fotografía de la propagación vegetativa de esquejes de cóleo en microperlas nmd de 500 pm;

La figura 2 (B) es una fotografía de las raíces de las plantas que se han extraído suavemente de las microperlas de silicato que muestran una microestructura intacta, sin evidencia de daños;

La figura 3 es una fotografía de maíz cultivado en perlas de silicato nmd de 700 pm con solución nutritiva regulada El control, a la izquierda, mostró una raíz primaria de 5 cm. La planta tratada con indoxil glicopiranósido, derecha, de acuerdo con ciertas realizaciones, exhibió una raíz primaria de 7 cm;

La figura 4 (A) es una fotografía de Narciso blanco papel, perlas cultivadas de silicato nmd de 700 pm en solución nutritiva regulada

La figura 4 (B) es una fotografía de un control que muestra las raíces de las plantas, a la izquierda, que tienen menos volumen que los bulbos tratados con indoxil glicopiranósido, a la derecha;

La figura 4 (c) es una imagen que muestra un cultivo densamente espaciado de cinco bulbos permitidos por la abundancia medida de nutrientes regulados que fluyen a través del medio de soporte de silicato.

La figura 5 es una fotografía de la variedad "Ninsei" en microperlas de silicato nmd de 300 |jm;

La figura 6 es un gráfico de la tasa de crecimiento de la raíz de rábano después de diversas aplicaciones foliares de formulaciones de acuerdo con ciertas realizaciones.

La figura 7 es una fotografía de brotes de rábano después del tratamiento (derecha) con metil-a-D-manopiranósido (MeM) 500 jM , en comparación con el Control de nutrientes (izquierda);

La figura 8 es un gráfico de la tasa de crecimiento de los brotes de rábano después de la inmersión en formulaciones de acuerdo con ciertas realizaciones;

La figura 9 es un gráfico de la tasa de crecimiento de los brotes de rábano después de la aplicación foliar de formulaciones de acuerdo con ciertas realizaciones;

La figura 10 es una fotografía de brotes de rábano después del tratamiento (derecha) con p-aminofenil-a-D-manopiranósido (APM) 10 jM , en comparación con el Control de nutrientes (izquierda);

FIGS. 11A y 11B son diagramas esquemáticos de luz refractada de microperlas;

La figura l2 es una fotografía de un aura sobre una capa de jPerlas mostrada a través de filtros polarizadores; La figura 13 es un diagrama del ciclo de la lectina para el desplazamiento competitivo de la glucosa;

La figura 14 es un diagrama de una microperla embebida en un sustrato

La figura 15 es una fotografía de un piso de plástico para plantas con una capa de microperlas adheridas a los rebordes superiores;

La figura 16 es una fotografía de una maceta de cerámica vidriada con una capa de microperlas adheridas al reborde superior; y

La figura 17 es una fotografía de una membrana de polietileno de invernadero con microperlas adheridas a la parte del material de infraestructura.

Descripción detallada

El procedimiento y las formulaciones divulgadas en este documento están diseñados para potenciar la productividad fotosintética y, además, para tratar plantas con un fotofitoprotector. El potenciamiento de la eficacia fotosintética se logra aplicando una o más microperlas de silicato como elementos reflectantes y/o refractores de la luz a la superficie debajo de las plantas, al brote, o cultivando plantas en ellas en una disposición en la que la luz se refracta y refleja hacia el filoplano. Junto con el caso de saturación de la luz, se divulgan tratamientos proactivos con fotofitoprotectores para el potenciamiento continuo del crecimiento de las plantas, como se logra generalmente mediante la formulación de uno o más glicopiranósidos. La formulación se puede aplicar preferiblemente en forma seca o líquida directamente a las plantas mediante la aplicación a un medio sólido humedecido como un fotofitoprotector que mejora la fotosíntesis bajo estrés ambiental de saturación de luz que de otro modo daría como resultado fotorrespiración o fotoinhibición.

Específicamente, las formulaciones de fotofitoprotector generalmente proporcionan a la planta glicopiranósidos y componentes precursores sintéticos para potenciar el crecimiento, en el que los componentes pueden incluir, pero no se limitan a, glicopiranósidos sustituidos de diversas preferencias tales como, por ejemplo, aminofenilmanopiranósido, aminofenilxilosido, aminofenilfructofuranósido, glicopiranosilglirancopiranósido, tetraacetilmannopiranosa; e indoxil glicopiranósidos que pueden estimular el crecimiento de las plantas mediante la fotofitoprotección mediante la aplicación de compuestos tales como indol carboxilato, indoxil acetil glicopiranósido, isatina, isatán, isatoxima, indirrubina y nitrobenzaldehídoindogenuro.

De acuerdo con la invención, el procedimiento para tratar plantas y para el consecuente potenciamiento del crecimiento de las plantas comprende la etapa de aplicar una cantidad efectiva de uno o más compuestos seleccionados de un grupo que consiste en glicopiranósidos, preferiblemente, a-D-glicopiranósidos, y lo más preferiblemente, aril-a-D-glicopiranósidos; sales y derivados y combinaciones de los mismos a la planta. Los tratamientos se realizan en presencia de una o más microperlas de silicato como miembros reflectantes y/o refractores de la luz. La cantidad efectiva es preferiblemente una cantidad que potencia el crecimiento de las plantas y está preferiblemente entre aproximadamente 0,1 ppm y aproximadamente 5000 ppm. Uno o más compuestos de arilo muy preferidos pueden comprender arilglicopiranósidos donadores de electrones tales como 4-aminofenil-a-D-manopiranósido, en el que una cantidad efectiva comprende preferiblemente aminofenil-a-D-manopiranósido en una cantidad entre aproximadamente 0,01 ppm a 1000 ppm de concentración . Además o alternativamente, uno o más de estos compuestos pueden comprender aril-pentósidos donadores, tales como aminofenil-a-D-xilosido, derivados, isómeros y sales de los mismos, en las mismas cantidades.

El procedimiento de la invención comprende la etapa de cultivar o hacer crecer la planta en presencia de una o más microperlas de silicato como elementos reflectantes y/o refractores de la luz. Preferiblemente, las microperlas de silicato están presentes en cantidad suficiente para recubrir la superficie del suelo, el sustrato o el follaje con una o más capas de perlas. Como cobertura del suelo, la capa de microperlas de silicato puede tener una profundidad de 0,1 mm a 10 mm; y en el caso del cultivo de plantas en silicatos, las plantas se pueden sembrar o enraizar en camas o recipientes llenos de microperlas a una densidad óptima de aproximadamente 2 a 2,5 gramos/cc. Una o más de las microperlas de silicato preferiblemente comprenden cantidades suficientes en las cuales sumergir las raíces de una planta verde, por ejemplo, medios de soporte hidropónicos humedecidos con nutrientes, tales como microperlas de borosilicato de 1 mm de diámetro.

De acuerdo con la invención, una formulación para tratar plantas para el potenciamiento fotofitoprotegido del crecimiento de las plantas comprende uno o más compuestos seleccionados del grupo de glicopiranósidos tales como indoxil glicopiranósidos, sales y derivados y combinaciones de los mismos; en el que uno o más de dichos indoxil glicopiranósidos pueden seleccionarse del grupo que consiste en indoxil manuronida, indoxil manopiranósido, indoxil (acil)n glicopiranósido e isómeros y sales de los mismos. El indoxil (acil)n glicopiranósido puede comprender indoxil (acetil)n glicopiranósido en el que n = 1-4, tal como indoxil-acetilmannopiranósido. La formulación también puede comprender uno o más tensioactivos y/o uno o más compuestos a base de silicio, tales como un silicato.

De acuerdo con la invención, una formulación para tratar plantas para el potenciamiento fotofitoprotegido del crecimiento de las plantas comprende uno o más compuestos seleccionados del grupo de glicopiranósidos, tales como manosidos que incluyen manosa; a-D-manosa; sulfato de manosa, fosfato de manosa y sales (por ejemplo, sales de potasio y amonio) de los mismos; glicanos complejos con ligando terminal de manosa (los glicanos complejos tienen la potencia más alta en el intervalo de 0,1 a 10 ppm) que incluyen a-D-trimanosido, a1-3, a1-6-mannotriosa; alcohol manosa, manitol; y manuronato; y mezclas de los mismos; sistemas de manósidos para el tratamiento de plantas suplementados con 0,5-12 ppm de Mn+2 y 1-50 ppm de Ca+2, preferiblemente quelados, lo más preferiblemente como sales de diamonio o de disodio de EDTA, lo más preferiblemente como 1-6 ppm de Mn+2 como disodio- EDTA y 5 - 20 ppm de Ca+2 como diamonio-EDTA; sistema de manosidos de pentaacetil-a-D-manopiranosa presolubilizado en disolventes orgánicos tales como metanol seguido de dilución acuosa a 1-1000 ppm de penta-acetil-a-D-manopiranosa en una formulación que contiene 0,5-12 ppm de Mn+2 y 1 -50 ppm de Ca+2; penta-acetil-a-D-manopiranosa en el intervalo de 1 ppm a 1000 ppm, preferiblemente de 8 ppm a 80 ppm, disuelto previamente en metanol y luego diluido en una solución acuosa en presencia de los cationes divalentes, 0,5-12 ppm Mn+2 y 1-50 ppm de Ca+2; metil-a-D-manósido (aMeM); etil-a-D-manósido (aEtM); poli-alquil-a-D-manósido; tetra-alquil-a-D-manósido; tetra-metil-a-D-manósido, tetra-etil-a-D-manósido; tetra-propil-a-D-manósido; poli-O-acil-D-manopiranosa; penta-acil-a-D-manopiranosa; poli-O-acetil-D-manopiranosa; penta-acetil-a-D-manopiranosa, aril-a-D-manósido, indoxil-a-D-manopiranósido, metil-a-D-manósido (aMeM); etil-a-D-manósido (aEtM); propil-a-D-manósido (aPM); aril-, alquil- y/o aril-polimannosido; indoxil-a-D-trimanopiranósido en el intervalo de 3 ppm a 1000 ppm de aMeM o aEtM, preferiblemente de 20 ppm a 200 ppm; aril-a-D-manósidos en el intervalo de 2 ppm a 5000 ppm, más preferiblemente de 80 ppm a 800 ppm; indoxil-a-D-manósido; tetra-O-acetil-D-manopiranosa, anómeros alfa y beta mixtos en el intervalo de 150 ppm a 800 ppm, preferiblemente de 300 ppm a 600 ppm; y penta-acetil-a-D-manopiranosa en el intervalo de 1 ppm a 1000 ppm; intervalo preferido de 8 ppm a 50 ppm, disuelto previamente en metanol y luego diluido en una solución acuosa en presencia de los cationes divalentes, 0,5-12 ppm de Mn+2 y 1-50 ppm de Ca+2

De acuerdo con la invención, el tratamiento de plantas con formulaciones para mejorar el crecimiento de las plantas da como resultado la producción endógena de una o más (glicopiranosil)n-glicopiranosil-proteínas o (glicopiranosil)nproteínas correspondientes en una cantidad entre aproximadamente 0,0001 ppm y 20 % de proteinas; donde el glucano n = 1 - 3.

De acuerdo con la invención, otra formulación adecuada para tratar plantas y/o potenciar el crecimiento de las plantas comprende uno o más compuestos seleccionados de un grupo que consiste en alquil glicopiranósidos cíclicos; sales y derivados de los alquilglicósidos cíclicos; acilglicósidos cíclicos; sales y derivados de los acil glicopiranósidos cíclicos; y combinaciones de los mismos; tales como uno o más metil glicopiranósidos; sales y derivados de los metil glicopiranósidos y combinaciones de los mismos; y/o una o más poliacetilglicopiranasas; sales y derivados de las poliacetilglicopiranosas y combinaciones de las mismas; y lo más preferiblemente una o más poliacetilmanopiranosas mixtas; sales y derivados de las poliacetilmanopiranosas mixtas y combinaciones de las mismas; y pentaacetilmannopiranosa.

De acuerdo con la invención, las microperlas de silicato se introducen como soportes mecánicos convenientes y aplicables para la hidroponía que se pueden liberar de las raíces para exhibir respuestas visualmente discernibles. Las microperlas de silicato refractan la luz, redistribuyendo eficazmente la luz hacia el filoplano. Las microperlas fabricadas a partir de silicatos tienen la claridad limpia del vidrio, proporcionan un medio de soporte relativamente consistente, pueden esterilizarse en autoclave, pueden limpiarse y reutilizarse y pueden liberarse convenientemente de las raíces sin dañar dicho sistema radicular.

De acuerdo con ciertas realizaciones, la fotofitoprotección de las plantas comprende la etapa de aplicar una cantidad efectiva de uno o más compuestos seleccionados del grupo glicopiranosídico que consiste en poliacil-D-glicopiranosasas preferidas; sales y derivados (por ejemplo, acetilo) de dichas acil-D-glicopiranosas; y mezclas y combinaciones de los mismos; en el que dicha cantidad efectiva está preferiblemente entre 1 ppm y 80.000 ppm.

En el presente documento se divulga un procedimiento para la síntesis química de uno o más compuestos seleccionados de un grupo glicopiranosídico que consiste en poliacil-D-glicopiranosas y sales y derivados (por ejemplo, acetilo) de dicha acil-D-glicopiranosa.

De acuerdo con ciertas realizaciones, el tratamiento o fotofitoprotección de las plantas comprende la etapa de aplicar una cantidad efectiva de una o más de una trimanosa (por ejemplo, 0,5 ppm), un metil-alfa-D-manosido (por ejemplo, 5 ppm y/o una pentaacetato de manosa, por ejemplo, 50 ppm).

Aunque el presente inventor no está limitado a ninguna teoría, se cree que la unión de glicopiranosilos y (glicopiranosil)n-glicopiranosilos específicos a glicoproteínas lo hace en competencia con el desplazamiento de ciertos azúcares. Los azúcares desplazados, tales como la glucosa, se liberan de ciertas estructuras de almacenamiento de glicoproteínas intracelulares, tales como las lectinas, durante tiempos de contenido de azúcar intracelular reducido. Cuando una planta está bajo estrés, particularmente cuando está estresada por la exposición a la saturación de luz, el azúcar se agota. El desplazamiento de la glucosa del almacenamiento es un mecanismo para la liberación de azúcar para compensar parcialmente la pérdida por estrés, fotofitoprotegiendo así efectivamente la planta.

Las formulaciones divulgadas en el presente documento pueden aplicarse a todas las partes de la planta individualmente o en combinación, incluyendo la hoja, brote, raíz, tallo, flor, semilla y/o fruto, dependiendo de la naturaleza de la formulación utilizada y el resultado deseado. Las formulaciones se pueden aplicar a las plantas usando técnicas de aplicación convencionales tales como aspersión foliar, microaspersión, nebulización, revestimiento lateral, inmersión, empapando por aspersión (aspersión-empapar), humectación foliar y empapado de raíces; de los cuales la entrada de brotes y la absorción por raíces son los métodos preferidos. Las plantas que están o se acercan a la madurez pueden tratarse en cualquier momento antes y durante el desarrollo de la semilla. Las plantas frutales pueden tratarse antes o después del inicio de la formación de yemas o frutos. Las plantas frutales pueden tratarse tanto antes como después de la fructificación, con preferencia para aplicaciones dentro de un período de 24 a 48 h en el que se desea el contenido máximo de azúcar. El crecimiento mejorado se produce como resultado de la aplicación exógena de uno o más glicopiranósidos en respuesta a la saturación de luz, particularmente, como puede resultar de la luz refractada por microperlas de silicato.

A menos que se defina otra cosa, todos los términos técnicos y científicos empleados en este documento tienen su significado convencional en la técnica. Como se usa en este documento, los siguientes términos tienen los significados que se les atribuyen.

"Potencia el crecimiento" o "potenciar el crecimiento" se refiere a promover, aumentar y/o mejorar la tasa de crecimiento de la planta y/o aumentar y/o promover un aumento en el tamaño de la planta. Sin desear estar ligado a ninguna teoría en particular con respecto al mecanismo mediante el cual las composiciones y el procedimiento divulgado en este documento potencian el crecimiento de una planta, se cree que cuando los miembros reflectantes y/o refractantes de la luz, tales como un compuesto a base de silicio, tal como microperlas de silicato refractan la luz solar, la cantidad de luz incidente en el follaje aumenta significativamente con respecto a los controles sin luz del miembro reflector y/o refractor de luz, lo que permite una mayor eficiencia de la fotosíntesis. Sin embargo, bajo condiciones de luz saturada, la fotorrespiración y la fotoinhibición también pueden aumentar en algunas variedades de plantas y la introducción exógena de glicopiranósidos aumenta la capacidad de un organismo para resistir las intensidades de luz solar aumentadas artificialmente. En tales casos, permiten un crecimiento fotosintéticamente eficiente bajo luz redirigida, lo que conduce a un mayor crecimiento de la planta.

"Fotofitoprotectores" se refiere a compuestos, preferiblemente como nutrientes, que se pueden aplicar para proteger las plantas contra los efectos negativos de una condición ambiental o exógena. En la invención, el fotofitoprotector se debe más preferiblemente a los efectos negativos de la saturación de la luz, sin excluir otras influencias fitoprotectoras. Por ejemplo, efectos tales como la fotoinhibición y la fotorrespiración pueden afectar negativamente el crecimiento y la reproducción de una planta que es cultivada bajo un entorno saturado de luz; pero tras el tratamiento con un fotofitoprotector, se puede observar una disminución o eliminación del consumo esperado de fotosintato, caracterizado por la marchitez del mediodía.

"Planta" se refiere a cualquier forma de vida que, mediante la fotosíntesis, se produce el azúcar. Este proceso de la planta incluye, pero no se limita necesariamente a lo siguiente: formas de vida inferiores que incluyen procariotas, eucariotas, bacterias, algas, líquenes, criptofitas y hongos; y formas de vida superiores que incluyen plantas vasculares, tales como angiospermas y gimnospermas y similares. El procedimiento y las formulaciones de las realizaciones divulgadas en este documento son ventajosas para muchas aplicaciones que incluyen, pero no se limitan a, aplicaciones hidropónicas, agrícolas, hortícolas, marícolas, acuícolas, cultivos en agua, cultivos de algas, florícolas y silvícolas. El procedimiento y las formulaciones de las realizaciones divulgadas en este documento son ventajosas para muchas aplicaciones en exteriores e interiores que incluyen, pero no se limitan a, invernadero, vivero, paisajismo, trasplante, cosecha en hileras, campo, con riego, sin riego, jardín doméstico, jardín formal, espacio público, césped, canalización, cuba, lote, continuo, fermentador, criostato, inmovilizado, micropropagación, meristemo, laboratorio, piloto, cultivo masivo y campos de plantas similares.

"Tensioactivo" se refiere a agentes con actividad de superficie, es decir, agentes que modifican la naturaleza de las superficies, a menudo reduciendo la tensión superficial del agua. Actúan como agentes humectantes, esparcidores, dispersantes, emulsionantes o penetrantes. Las clases típicas incluyen catiónico, aniónico (por ejemplo, alquilsulfatos), no iónico (por ejemplo, óxidos de polietileno) y anfolítico. Jabones, alcoholes, copolímeros de bloque y polisiloxanos son otros ejemplos.

"Compuesto a base de silicio" se refiere a un compuesto que contiene silicio, en lo sucesivo denominado Si, tal como silicatos y sus sales tales como las sales de sodio, potasio o amonio y similares. Los silicatos incluyen borosilicato, silicato de cal sodada; y por ejemplo, en forma de vidrio, cristal, mármoles, perlas, microperlas, microglobos, granalla y vidrio triturado. Las microperlas de silicato son esféricas y tienen un tamaño de acuerdo con los diámetros modales nominales, "nmd" (intervalo de tamices de EE. UU.), a menudo en el intervalo de micrones "|jm".

"Acuoso", con referencia a soluciones o disolventes, se refiere a soluciones o sistemas de disolventes que consisten principalmente en agua, normalmente más del 25 % de agua, y pueden ser esencialmente agua pura en determinadas circunstancias. Por ejemplo, una solución o disolvente acuoso puede ser agua destilada, agua del grifo, agua de riego, agua de pozo o similares. Sin embargo, una solución o disolvente acuoso puede incluir agua, que tiene sustancias tales como tampones de pH, ajustadores de pH. sales orgánicas e inorgánicas, alcoholes (por ejemplo, metanol, etanol y propanol), azúcares, aminoácidos o tensioactivos incorporados en ellos. La solución o disolvente acuoso también puede ser una mezcla de agua y cantidades menores de uno o más codisolventes, incluidos codisolventes orgánicos adecuados desde el punto de vista agronómico, que son miscibles con ellos, o pueden formar una emulsión con ellos. Los disolventes orgánicos adecuados desde el punto de vista agronómico incluyen, por ejemplo, acetona, metanol, etanol, propanol, butanol, limoneno, aceites de parafina, silanos, ésteres, éteres y emulsionantes.

"Glicoproteína" se refiere a cualquier proteína con una resto de azúcar unido. Las glicoproteínas pueden, por tanto, almacenar ciertos azúcares y unir competitivamente azúcares sustituidos estructuralmente relacionados. Las glicoproteínas altamente preferidas permiten el desplazamiento y la liberación de azúcares y están ejemplificadas por lectinas. Adicionalmente, las lectinas pueden denominarse como, por ejemplo, fitohemaglutininas, hemaglutininas y aglutininas; y las concanavalinas representan ejemplos específicos de glicoproteínas que se encuentran hasta en un 20 % del contenido de proteína de las judías. Las glicoproteínas están formadas por glicopiranosil-glicoproteínas, polisacárido-glicopiranosil-glicoproteínas y glicoproteínas sustituidas de glicopiranosil; y los restos de azúcar pueden competir por los sitios de unión en los tetrámeros. Un par de tetrámeros de glicoproteínas pueden tener múltiples glicopiranosilos unidos al complejo. Las glicoproteínas preferidas incorporan manganeso y calcio en sus sitios de unión a glicopiranosilo; por lo tanto, se requieren manganeso y calcio solubles en formulaciones que involucran glicopiranósidos.

"Luz redistribuida" incluye luz, preferiblemente como radiación fotosintéticamente activa, que, de una fuente primaria (ya sea natural o artificial), es refractada o reflejada.

"porciento" o "porcentaje" es porcentaje en peso a menos que se indique lo contrario.

"Ppm" se refiere a partes por millón en peso.

"cc" se refiere a un centímetro cúbico en volumen, equivalente a un mililitro, ml.

“M” se refiere a concentración molar, “mM” se refiere a concentración milimolar y “|jM” se refiere a concentración micromolar.

Los glicopiranósidos adecuados que pueden ser activos usando las formulaciones de las realizaciones divulgadas en este documento incluyen, pero no se limitan necesariamente a: aminofenil-a-D-manopiranósida; tetra-acetil-D-manopiranosa; tetra-metil-a-D-manopiranósida; fenil-a-D-manopiranósida; bencil-a-D-manopiranósida; 4-aminofenilindoxil-a-D-manopiranósida; dimetil-a-D-manopiranósida; diacetil-D-manopiranosa; trimetil-a-D-manopiranósida; triacetil-D-manopiranosa; penta-metil-a-D-manopiranósida; penta-acetil-a-D-manopiranosa; metil-a-D-manopiranósida; acetil-D-manopiranosa; 2,3,4,6-tetra-O-bencil-a-D-glicopiranósida; 2,3,4,6-tetra-O-bencil-a-D-manopiranósida; para-aminobencil-a-D-manopiranósida; para-nitrobencil-a-D-manopiranósida; para-acetamidobencila-D-manopiranósida; 1,4-bis(a-D-manopiranosiloximetil)benceno; para-metoxicarbonilbencil-a-D-manopiranósida; benciliden-D-manosa; (benciliden)metil-a-D-manopiranósida; N6-benciladenosil-a-D-manopiranósida; kinetin-a-D-manopiranósida; indoxil-a-D-glucopiranósido; indoxil-a-D-manopiranósida; indol-acético-a-D-manopiranósida; naftil-a-D-manopiranósida; salicina; esculina; 4-metilumbeliferil-glicopiranósida; 4-metilumbeliferil-a-D-manopiranósida; bis manopiranósidas aromáticas; bencil-3,6-di-O-(a-D-manopiranosil)-a-D-manopiranósida; 2-(hidroximetil)fenil-a-D-manopiranósida; y a-D-glicósidos que incluyen, pero no se limitan a: indoxil glicopiranósida; indoxil manopiranósida; indoxil galactopiranósida; indoxil glucopiranósido; indoxil eritropiranósida; indoxil treopiranósida; indoxil ribopiranósida; indoxil arabinbósida; indoxil xilósido; indoxil lisóxido; indoxil alósido; indoxil altrósido; indoxil gulósido; indoxil idósido; indoxil talósido; indoxil eritrulósido; indoxil ribulósido; indoxil xilulosido; indoxil psicósido; indoxil fructósido; indoxil sorbósido; indoxil tagatósido; indolil (acetil)n glicósido, donde n=1-4; indolil (acetil)n glicósido; indolil (acetil)n galactósido; indolil (acetil)n eritrósido; indolil (acetil)n treósido; indolil (acetil)n ribósido; indolil (acetil)n arabinbósida; indolil (acetil)n xilósido; indolil (acetil)n lisóxido; indolil (acetil)n alósido; indolil (acetil)n altrósido; indolil (acetil)n manósido; indolil (acetil)n gulósido; indolil (acetil)n idósido; indolil (acetil)n talósido ; indolil (acetil)n eritrulósido; indolil (acetil)n ribulósido; indolil (acetil)n xilulosido; indolil (acetil)n psicósido; indolil (acetil)n fructósido; indolil (acetil)n sorbósido; indolil (acetil)n tagatósido; y grupos arilo conjugados con aldosas, tales como, gliceraldehídos; aril-, acil-, o alquil- conjugados con: eritrosa, treosa, ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa, alosa, altrosa, glicosa, manosa, gulosa, idosa, galactosa, talosa; y D-arabino-hexopiranósida; y con cetosas, tales como dihidroxiacetona, eritrulosa, ribulosa, xilulosa, psicosa, fructosa, sorbosa, tagatosa, furanosa, piranosa, glicopiranosa, fructofuranosa, p-D-fructofuranósida, fructopiranosa, xilopiranosa y sus derivados, por ejemplo, glicurónidos, glicosaminas; y con 2-acetamido-2-desoxi-a-D-glicopiranosa; soforosa; 2-O-a-D-manopiranosil-D-manosa; a-D-manosa-sulfato; a-D-manosa-fosfato; a-D-hexosa-sulfato; y a-D-hexosa-fosfato; y glicopiranosilglicopiranósidas, tales como, disacárido, oligosacárido, polisacárido, fructofuranosa, p-D-fructofuranósida, D-arabino-hexopiranósida, 2-O-a-D-manopiranosil-D-manosa, soforosa, sacarosa, y maltosa; y otras hexosas sustituidas, tales como, 2-acetamido-2-desoxi-a-D-glicopiranosa, a-D-manosa-sulfato; a-D-manosafosfato; a-D-hexosa-sulfato; y a-D-hexosa-fosfato; y cualquier aril-isómero, metabolito, sal, hidrato, éster, amina, conjugado donador de electrones derivado enlazado a tensioactivo y otro derivado y combinación adecuada biológica o químicamente equivalente, de los mismos, y derivados, de los mismos.

En lo anterior, el valor de n es de 1 a 4.

Las glicoproteínas adecuadas que pueden resultar endógenamente de la aplicación externa de glicopiranósidos usando las formulaciones de las realizaciones divulgadas en este documento incluyen, pero no se limitan necesariamente a, los siguientes glicósidos como glicopiranosilos unidos a glicoproteínas apropiadas: aminofenil-a-D-manopiranósida; tetra-acetil-D-manopiranosa; tetra-metil-a-D-manopiranósida; fenil-a-D-manopiranósida; bencil-a-D-manopiranósida; 4-aminofenil-indoxil-a-D-manopiranósida; dimetil-a-D-manopiranósida; diacetil-D-manopiranosa; trimetil-a-D-manopiranósida; triacetil-D-manopiranosa; penta-metil-a-D-manopiranósida; penta-acetil-a-D-manopiranosa; metil-a-D-manopiranósida; acetil-D-manopiranosa; 2,3,4,6-tetra-O-bencil-a-D-glicopiranósida; 2,3,4,6-tetra-O-bencil-a-D-manopiranósida; para-aminobencil-a-D-manopiranósida; para-nitrobencil-a-D-manopiranósida; para-acetamidobencil-a-D-manopiranósida; 1,4-bis(a-D-manopiranosiloximetil)benceno; para-metoxicarbonilbencil-a-D-manopiranósida; benciliden-D-manosa; (benciliden)metil-a-D-manopiranósida; N6-benciladenosil-a-D-manopiranósida; kinetin-a-D-manopiranósida; indoxil-a-D-glucopiranósido; indoxil-a-D-manopiranósida; indol-acéticoa-D-manopiranósida; naftil-a-D-manopiranósida; salicina; esculina; 4-metilumbeliferil-glicopiranósida; 4-metilumbeliferil-a-D-manopiranósida; bis manopiranósidas aromáticas; bencil-3,6-di-O-(a-D-manopiranosil)-a-D-manopiranósida; 2-(hidroximetil)fenil-a-D-manopiranósida; y a-D-glicósidos que incluyen, pero no se limitan a: indoxil glicopiranósida; indoxil manopiranósida; indoxil galactopiranósida; indoxil glucopiranósido; indoxil eritropiranósida; indoxil treopiranósida; indoxil ribopiranósida; indoxil arabinbósida; indoxil xilósido; indoxil lisóxido; indoxil alósido; indoxil altrósido; indoxil gulósido; indoxil idósido; indoxil talósido; indoxil eritrulósido; indoxil ribulósido; indoxil xilulosido; indoxil psicósido; indoxil fructósido; indoxil sorbósido; indoxil tagatósido; indolil (acetil)n glicósido, where n=1-4; indolil (acetil)n glucósido; indolil (acetil)n galactósido; indolil (acetil)n eritrósido; indolil (acetil)n treósido; indolil (acetil)n ribósido; indolil (acetil)n arabinbósida; indolil (acetil)n xilósido; indolil (acetil)n lisóxido; indolil (acetil)n alósido; indolil (acetil)n altrósido; indolil (acetil)n manósido; indolil (acetil)n gulósido; indolil (acetil)n idósido; indolil (acetil)n talósido ; indolil (acetil)n eritrulósido; indolil (acetil)n ribulósido; indolil (acetil)n xilulosido; indolil (acetil)n psicósido; indolil (acetil)n fructósido; indolil (acetil)n sorbósido; indolil (acetil)n tagatósido; y grupos arilo conjugados con aldosas, tales como, gliceraldehídos; aril-, acil-, o alquil- conjugados con: eritrosa, treosa, ribosa, arabinosa, xilosa, lixosa, alosa, altrosa, glucosa, manosa, gulosa, idosa, galactosa, ytalosa; y con cetosas, tales como dihidroxiacetona, eritrulosa, ribulosa, xilulosa, psicosa, fructosa, sorbosa, tagatosa, furanosa, piranosa, glucopiranosa, fructopiranosa, xilopiranose y sus derivados, por ejemplo, glicurónidos, glicosaminas; y con 2-acetamido-2-desoxi-a-D-glicopiranosa; a-D-manosasulfato; a-D-manosa-fosfato; a-D-hexosa-sulfato; y a-D-hexosa-fosfato; y con glicopiranosilglicopiranósidas, tales como, D-arabino-hexopiranósida; fructofuranosa, p-D-fructofuranósida, soforosa, sacarosa, maltosa, y 2-O-a-D-manopiranosil-D-manosa, disacárido, (glicopiranosil)n-glicopiranosil oligosacárido, y polisacárido; y cualquier arilisómero, metabolito, sal, hidrato, éster, amina, derivado enlazado a tensioactivo donador de electrones conjugado y otro derivado y combinación adecuada biológica o químicamente equivalente, de los mismos, y derivados, de los mismos. En lo anterior, el valor de n es de 1 a 4.

El elemento reflectante y/o refractor de luz de la invención incluye componentes basados en silicio que comprenden microperlas de silicato.

Las microperlas de silicato son esferas pulidas de pequeño diámetro, disponibles comercialmente en tamaños que varían de 45 pm a 10 milímetros (mm) de diámetro y pueden obtenerse a partir de cal sodada o borosilicato tal como se fabrican comercialmente. Las microperlas se parecen a canicas microscópicas. Las microperlas tamizadas están disponibles a granel, tienen un alto contenido de sílice y son resistentes a la humedad, la intemperie y la corrosión.

Las formulaciones divulgadas en el presente documento se pueden aplicar a prácticamente cualquier especie de organismo vivo que sintetice azúcar. Tales organismos, como se indicó anteriormente, incluyen innumerables plantas agrícolas y decorativas que pueden ser la fuente de alimento, combustible, fibra, florales, productos farmacéuticos, productos nutriceuticos, botánicos, semillas y materiales estructurales. Los servicios proporcionados por las plantas que se potencian incluyen biorremediación, secuestro de carbono, síntesis de productos naturales y estéticos. Además, las plantas y sus variedades, patentadas o no, que pueden beneficiarse del procedimiento y las formulaciones incluyen, pero no se limitan a aquellas que han sido modificadas genéticamente incluyendo plantas hibridadas, quiméricas, transgénicas, cruzadas, mutadas y plantas que incluyen ADN o ARN recombinantes o han tenido su ADN o ARN modificado o introducido de otra manera. Estas listas están destinadas a ser ejemplares y no exclusivas. Los expertos en la técnica pueden determinar fácilmente otras plantas que pueden beneficiarse mediante la aplicación de las composiciones y el procedimiento aquí divulgados.

El procedimiento y las composiciones divulgadas en este documento pueden usarse para potenciar el crecimiento en plantas juveniles y maduras, así como esquejes, estolones, bulbos, rizomas, colonias, suspensiones unicelulares, tejido micropropagativo, meristemas, callos, protobulbos, raíces, brotes, flores, tallos y semillas. Generalmente, sin embargo, es deseable que, para aplicaciones en plantas vasculares, las plantas incluyan al menos el cotiledón germinado, es decir, "hojas de semillas". Los cotiledones germinados también se prefieren para aplicaciones radiculares porque su desarrollo es, hasta cierto punto, indicativo de un contenido de glicoproteínas que puede alcanzar hasta un 25 % en peso de cotiledones. En general, las raíces y los brotes pueden tratarse porque muchos azúcares se transportan a través de los brotes desde las raíces.

La invención proporciona un procedimiento para tratar plantas, para aumentar la cantidad de uno o más glicopiranósidos para el desplazamiento de glucosa del almacenamiento en una planta, para potenciar el crecimiento de la planta y para la fabricación química de algunos de los glicopiranósidos antes mencionados.

Este procedimiento típicamente implica la aplicación de los componentes elementales requeridos, calcio y manganeso; la aplicación de un componente de a-D-glicopiranósido preferido; y esto, junto con la luz saturada proporcionada por refracción o reflexión de la exposición de la planta a un miembro reflector y/o refractor de luz, en forma de microperlas de silicato. En el caso de que esté disponible un aril-a-D-glicopiranósido, este procedimiento implica preferiblemente la aplicación del a-D-glicopiranósido donador de electrones.

A. Aril-a-D-glicopiranósido

Los aril-a-D-glicopiranósidos, tales como bencil adenina-a-D-glicopiranósidos, son compuestos que generalmente se pueden aplicar a las plantas. Los rendimientos de los cultivos pueden potenciarse de manera efectiva y consistente proporcionándoles junto con la saturación de la luz en presencia de microperlas de silicato como un miembro que refleja y/o refracta la luz. Para una respuesta de alta potencia, se pueden aplicar aril-a-D-glicopiranósidos a la planta junto con saturación de luz, como por ejemplo mediante refracción de luz de microperlas de silicato. En este caso preferido, los indoxil glicopiranósidos utilizados están disponibles comercialmente y también se pueden sintetizar de acuerdo con procedimientos conocidos.

Puede usarse cualquier número de compuestos indol-glicosídicos, tales como el indoxil manopiranósido altamente preferido, incluidos, pero no limitados a, aquellos listados específicamente anteriormente, así como los metabolitos y todas las sales, hidratos, ésteres, aminas, erivbados enlazados a tensioactivos, y otros derivados biológica o químicamente equivalentes y combinaciones de los mismos. Generalmente, la relación de peso seco aplicado a la planta en peso seco es aproximadamente de 1:1000 a 1:109.

B. Componentes a base de silicio

El componente a base de silicio comprende microperlas de silicato. El componente a base de silicio se usa junto con formulaciones de glicopiranósidos. Ejemplos específicos de componentes basados en silicio incluyen, pero no se limitan a, borosilicato y silicato de cal sodada; los silicatos en forma de vidrio incluyen vidrio triturado, vidrio de cuarzo, borosilicato, vidrio de cal sodada, vidrio emplomado; y derivados químicamente equivalentes de los mismos y combinaciones de los mismos. Los silicatos vienen en diversas formas, incluyendo vidrio, cuarzo, arena, tierra y suelo; y las microperlas de silicato están disponibles en forma de perdigones, microesferas, canicas, discos, microglobos, arena y vidrio triturado. Las microperlas se pueden teñir, colorear y recubrir; pueden adherirse a superficies con adhesivos, pinturas, colas y pastas; y las microperlas pueden estar sueltas o incorporadas en o sobre el sustrato. Las microperlas se pueden recubrir con tintes, resinas, pigmentos, pinturas, microbios, probióticos, componentes genéticos, bacterias, levaduras, elementos, compuestos, compuestos orgánicos, compuestos inorgánicos, sales, nutrientes, pesticidas, bloqueadores de rayos UV y compuestos antirreflectantes.

C. Aplicación

El componente a-D-glicopiranosídico se puede aplicar junto con la saturación de luz resultante de la presencia de microperlas de silicato como el miembro reflector y/o refractor de la luz, o se pueden aplicar por separado o coaplicar para lograr resultados beneficiosos en el procedimiento de tratamiento de plantas. Con el fin de asegurar el crecimiento óptimo de una planta bajo condiciones ambientales de saturación de luz en presencia de microperlas de silicato como miembro reflectante y/o refractor de luz, la aplicación separada o conjunta de fotofitoprotectores antes o al inicio de la saturación de luz asegurará una productividad ininterrumpida.

El procedimiento de la invención puede incluir las aplicaciones de los componentes de glicopiranosilo y la distribución del miembro reflectante y/o refractor de luz de fuentes separadas; o la aplicación separada, en la que la planta se sumerge en el elemento reflectante y/o refractor de luz ajustado de pH 6 a neutro, primero, seguido de la aplicación de los a-D-glicopiranósidos; y viceversa. Los componentes pueden aplicarse por separado o formularse juntos y luego aplicarse a las raíces y/o los brotes en cualquier combinación o secuencia tal como las descritas anteriormente. Pueden ser aplicables las órdenes inversas.

Aunque los componentes se pueden aplicar en forma sólida, a menudo es ventajoso proporcionar la formulación en forma líquida o suspensión líquida, tal como solubilizando un componente en un disolvente o portador acuoso u orgánico adecuado desde el punto de vista agronómico para producir soluciones acuosas u orgánicas para la aplicación a la planta. La cantidad de a-D-glicopiranósido que se solubiliza en el portador dependerá de los compuestos particulares seleccionados y del procedimiento de aplicación. Por ejemplo, el aril-a-D-glicopiranósido puede solubilizarse en el portador añadiendo el aril-a-D-glicopiranósido al portador y permitiendo que se disuelva. En algunos casos, la aplicación de batido, agitación o incluso calor puede facilitar la disolución en una mezcla portadora tal como la acetona. Típicamente, el aril-a-D-glicopiranósido se aplica como una solución acuosa que tiene una concentración de aril-a-D-glicopiranósido en el intervalo entre 0,1 ppm y 10.000 ppm en peso de la composición inclusive, preferiblemente entre 1 ppm y 1000 ppm, inclusive, para aplicación en cultivos de campo abierto a una tasa de 3,785 a 378,5 L por 4.046,8564224 m2 (1 a 100 galones por acre), preferiblemente de 11,355 a 1.135.5 l por 4.046.8564224 m2 (3 a 300 galones por acre).

Típicamente, la aplicación de a-D-glicopiranósidos junto con el miembro reflector y/o refractor de la luz se realiza para lograr resultados beneficiosos en el procedimiento de tratamiento de plantas. Por ejemplo, los a-D-glicopiranósidos se pueden formular con plantas que se sumergieron previamente en un miembro reflector y/o refractor de la luz con, por ejemplo, microperlas de silicato nmd de 600 pm a 1 mm que llenan un recipiente para enraizar una planta tal como el maíz. Como ejemplo adicional, 210 gramos de microperlas nmd de 700 pm, llenan un recipiente de 100 cc. Aproximadamente de tres a doce semanas después de sembrar el maíz en microperlas humedecidas con tampón, se aplican a-D-glicopiranósidos de 0,1 a 3 mM a la planta de maíz germinada.

Si bien las composiciones de las realizaciones divulgadas en el presente documento pueden consistir esencialmente en las soluciones acuosas del a-D-glicopiranósido, hay momentos en los que los compuestos solubles en aceite pueden formularse en disolventes orgánicos adecuados desde el punto de vista agronómico. Por ejemplo, los aril-a-D-glicopiranósidos no polares altamente sustituidos se pueden formular como concentrados de acetona con aceite de parafina como esparcidor para aplicación en emulsiones de cultivos, hidrosoles o películas orgánicas apropiadas.

Las composiciones de las realizaciones divulgadas en este documento también pueden incluir cualquiera de una amplia variedad de aditivos, adyuvantes u otros ingredientes y componentes adecuados desde el punto de vista agronómico que mejoran, o al menos no obstaculizan, los efectos beneficiosos de las composiciones divulgadas en este documento (de aquí en adelante "aditivos"). La United States Environmental Protection Agency enumera periódicamente aditivos generalmente aceptados para aplicaciones agrícolas. Por ejemplo, las composiciones foliares pueden contener un tensioactivo y un esparcidor presentes en una cantidad suficiente para promover la humectación, emulsificación, distribución uniforme y penetración de las sustancias activas. Los esparcidores son alcanos típicamente orgánicos, alquenos o polidimetilsiloxanos que proporcionan una acción de laminación del tratamiento a través de la hoja. Los esparcidores adecuados incluyen aceites de parafina y polidimetilsiloxanos de óxido de polialquileno. Los tensioactivos adecuados incluyen detergentes aniónicos, catiónicos, no iónicos y zwitteriónicos, etoxilatos de amina, etoxilatos de alquilfenol, ésteres de fosfato, PEG, poliméricos, ésteres de ácidos grasos de polioxietileno, diglicéridos grasos de polioxietileno, ésteres de ácidos grasos de sorbitán, etoxilatos de alcohol, etoxilatos de ésteres de ácidos grasos de sorbitán, alquilaminas etoxiladas, aminas cuaternarias, ésteres de etoxilato de sorbitán, alquilpolisacáridos, copolímeros de bloque, copolímeros aleatorios, trisiloxanos, quelactantes y mezclas. Los tensioactivos preferidos son los óxidos de polialquileno, los polialquilenglicoles y los ácidos grasos alcoxilados. Las mezclas son altamente efectivas, tales como un surfactante no iónico de organosiloxano mezcla Dow Corning Pluronic, cuyo uso se demuestra en nuestros ejemplos. Los tensioactivos acuosos comerciales preferidos incluyen TEEPOL; TWEEN; TRITON; LATRON; PLURONIC; TETRONIC; SURFONIC; SYNPERONIC; ADMOX; DAWN, y similares. Los emulsionantes comerciales para combinación con formulaciones de disolventes orgánicos incluyen RHODASURF, TERGITOL y TWEEN. Los esparcidores comerciales incluyen aceite de parafina. Los siloxanos incluyen TEGOPREN, PELRON, AGRIMAX, DOW CORNING, X-77, SILWET y similares. Pueden usarse penetrantes tales como dodecilsulfato de sodio, formamidas y alcoholes alifáticos inferiores. La alcoxilación de un componente activo o de otra manera la modificación química de los componentes activos incorporando una sustancia penetrante es útil porque se consigue una formulación sin tensioactivo adicional.

Las moléculas grandes, tales como la maltosa y otros componentes de la piranosa, plantean problemas relacionados con la penetración celular. Puede añadirse tierra de diatomáceas, carborundo, bentonita fina, arcilla, arena fina o alúmina a las composiciones de las realizaciones divulgadas en el presente documento para raspar la superficie de la hoja y ayudar a la penetración. Pequeñas cantidades (por ejemplo, 0,03-0,3 por ciento) de tierra de diatomáceas estéril son adiciones preferidas a la formulación de adyuvante para potenciar la penetración. En algunos casos, como el repollo, en el que las células son resistentes, se puede emplear un movimiento suave de las diatomáceas a través de la superficie de la hoja mediante frotamiento mecánico o tratamientos presurizados. La penetración puede no ser la única barrera para la actividad porque la maltosa muestra una potencia menor que la alfa-MeG, pero una potencia 9 veces mayor que la beta-MeG.

Además de los aditivos anteriores, las composiciones de las realizaciones divulgadas en este documento también pueden incluir ventajosamente uno o más fertilizantes. Los fertilizantes adecuados para la inclusión serán fácilmente determinables por los expertos en la técnica e incluyen fertilizantes convencionales que contienen elementos tales como nitrógeno, fósforo, potasio, azufre, magnesio, calcio, hierro, zinc, manganeso, boro, cobre, molibdeno, cobalto, níquel, silicio, carbono, hidrógeno, oxígeno y similares.

De acuerdo con ciertas realizaciones, una formulación adecuada comprende los siguientes nutrientes esenciales mínimos: La concentración final de nutrientes en el medio de cultivo tamponado es la siguiente:

Micronutrientes Nutrientes secundarios

Fe 1 ppm Ca 5 ppm

Mn 1 ppm S 2 ppm

Si 1 ppm Mg 2 ppm

Zn 0,6 ppm

B 0,2 ppm Nutrientes principales

Micronutrientes Nutrientes secundarios

Cu 0,3 ppm N 50 - 250 ppm

Co 0,0001 ppm P 1 0-30 ppm

Mo 0,0003 ppm K 10-50 ppm

Ni 0,001 ppb

Los fertilizantes nitrogenados (es decir, nutrientes para plantas que contienen nitrógeno) se prefieren actualmente, en particular, fertilizantes nitrogenados que contienen nitrógeno amoniacal (es decir, nitrógeno en forma de ión amonio). Los fertilizantes de nitrato pueden ser incluidos en el procedimiento divulgado en este documento. En particular, en los casos que requieran absorción foliar, se pueden utilizar fertilizantes de nitrato y urea baja en biuret. Los fertilizantes pueden administrarse a las plantas antes, durante o después del tratamiento a través de la raíz o el brote. La cantidad de fertilizante añadida a las composiciones de las realizaciones divulgadas en este documento dependerá de las plantas que se van a tratar y del contenido de nutrientes del medio de cultivo. Típicamente, el fertilizante convencional se incluye en una cantidad de entre el 0,1 por ciento y el 2 por ciento, preferiblemente entre el 0,2 por ciento y el 1 por ciento, y más preferiblemente entre el 0,4 por ciento y el 0,8 por ciento en peso de la composición.

Como se señaló, las composiciones de las realizaciones divulgadas en este documento se pueden aplicar a las plantas usando técnicas de aplicación convencionales. Las plantas que están o se acercan a la madurez pueden tratarse en cualquier momento antes y durante el desarrollo de la semilla. Las plantas frutales pueden tratarse antes y después del inicio de la formación de yemas o frutos. De particular interés es la novedosa explotación de las cualidades alcalinas de las microperlas de silicato de cal sodada para mejorar la distribución y el secuestro de dióxido de carbono por el medio de soporte hidropónico. El cultivo de plantas en microperlas de silicato se logró mediante el desarrollo de un sistema para mantener ambientes de pH apropiado con flujo continuo a través de nutrientes vegetales ácidos, tales como la aplicación de niveles elevados de gas de dióxido de carbono durante períodos de luz diurna a medios de cultivo acuosos o mediante inyección directa en microperlas de silicato de cal sodada.

Las composiciones se pueden aplicar a la planta en un lugar que incluye hojas, frutos, flores, brotes, raíces, semillas y tallos. Las composiciones se pueden aplicar a las hojas, semillas o tallos asperjando las hojas o recubriendo las semillas con la composición. La composición se puede aplicar al brote o raíz asperjando el brote o la raíz, o espolvoreando el brote o la raíz, o aplicando un revestimiento lateral a la raíz con encapsulaciones o formulaciones de liberación lenta, o sumergiendo el brote o la raíz en un baño de la composición, o empapando el suelo en el que se cultiva la planta con la composición, o empapando por aspersión las hojas y el tallo de la planta de tal manera que el suelo en el que se cultiva la planta se sature con la composición.

Actualmente se prefiere la aplicación foliar (es decir, la aplicación de la composición a una o más hojas de la planta) de las composiciones de a-D-glicopiranósidos de las realizaciones divulgadas en este documento. Normalmente, la composición se aplicará a las hojas de la planta mediante un aspersor. Sin embargo, también se pueden emplear otros medios de aplicación foliar, tales como inmersión, cepillado, impregnación, nebulización, dispersión electrostática y similares de líquidos, espumas, geles y otras formulaciones.

Los aspersores foliares se pueden aplicar a las hojas de la planta utilizando sistemas de aspersión disponibles comercialmente, tal como los destinados a la aplicación de fertilizantes foliares, pesticidas y similares, y disponibles de proveedores comerciales tales como FMC Corporation, John Deere, Valmont and Spraying Systems (TEEJET). Si se desea, se pueden aplicar fotofitoprotectores a las plantas en secuencia rápida desde boquillas separadas en depósitos separados. Pueden preferirse mezclas combinadas químicamente compatibles para muchas aplicaciones para producir un crecimiento vegetal mejorado. El alto contenido foliar de fotofitoprotectores con calcio foliar y manganeso mantiene altas tasas de crecimiento en ambientes saturados de luz, con mayor respuesta cuando las plantas están expuestas a agua, nutrientes, calor y alta intensidad de luz consistente con buenas prácticas agrícolas. El revestimiento lateral también es aplicable. La alta potencia se consigue mediante la aplicación foliar de composiciones que contienen uno o más compuestos seleccionados en combinación con 1 a 24 ppm de Mn y 1 a 250 ppm de Ca o sales fácilmente metabolizadas, compuestos orgánicos o quelatos, con los mismos.

Cuando toda la planta, raíz o brote se sumerge en un baño de la formulación, se prefiere pulsar la aplicación de la formulación sumergiendo la planta en el baño que contiene la formulación durante un período de tiempo y luego retirándola de la formulación. El período de inmersión puede ser de 0,1 h hasta 72 h, y preferiblemente de 0,5 hasta 8 h.

Las formulaciones de las realizaciones divulgadas en este documento también se pueden aplicar a tejidos vegetales, tales como suspensiones celulares, cultivos de tejido de callos y cultivos de micropropagación. Dichos tejidos vegetales pueden tratarse con las formulaciones añadiendo la formulación al medio de cultivo en el que se cultivan los tejidos vegetales. Por ejemplo, se pueden añadir de 10 ppm a 50 ppm de indolil acetilmannopiranósido a un medio nutriente de protobulbos con soporte de microperlas.

Las formulaciones se pueden formular a concentraciones muy bajas sin tensioactivo o esparcidor para tratamientos de raíces y medios de cultivo en suspensión líquidos.

En el procedimiento, las formulaciones de aril-a-D-glicopiranósido se aplican típicamente en una cantidad de entre 11,355 L por 4.046,8564224 m2 (3 galones por acre) y 378,5 L por 4.046,8564224 m2 (100 galones por acre), dependiendo del procedimiento de aplicación. Para aplicaciones hortícolas, las formulaciones se aplican preferiblemente en una cantidad de entre 283,875 L por 4.046,8564224 m2 (75 galones por acre) y 378,5 L por 4.046.8564224 m2 (100 galones por acre). Como estándar para comparaciones consistentes, los tratamientos de las realizaciones divulgadas en este documento se calibran a volúmenes de equipos terrestres de aspersión foliar convencionales de 75,7 L por 4.046,8564224 m2 (20 galones por acre). Para aplicaciones aéreas mediante helicópteros o aeroplanos fumigadores para espolvorear cultivos, las formulaciones se aplican preferiblemente en una cantidad de entre aproximadamente 3,785 L por 4.046,8564224 m2 (1 galón por acre) y aproximadamente 37,85 L por 4.046.8564224 m2 (10 galones por acre). Las formulaciones se pueden aplicar en una sola aplicación o en múltiples aplicaciones interrumpidas por períodos de actividad fotosintética. Las plantas ornamentales y otras plantas tiernas de vivero destinadas a la horticultura de interior requerirán con frecuencia concentraciones más bajas y una aplicación más frecuente que los cultivos agrícolas al aire libre. En la práctica agrícola general, se recomienda suspender la aplicación de plaguicidas al cultivo objetivo durante 2 días antes y después del tratamiento para evitar interferencias. Se pueden lograr condiciones de luz y temperatura adecuadas tratando las plantas en cualquier momento del día o de la noche. Es posible que se requieran temperaturas óptimas a altas, usualmente por encima de 15 °C a 35 °C, después del tratamiento. Las plantas deben permanecer expuestas a la luz solar o iluminación de alta intensidad durante un período de tiempo suficiente para permitir la incorporación de tratamientos. Usualmente, las plantas deben permanecer expuestas a la luz solar u otra iluminación durante los fotoperíodos de luz diurna durante al menos ocho horas después de los tratamientos. Deben estar presentes suficientes nutrientes para apoyar un crecimiento saludable. A lo largo de la temporada de crecimiento después de los tratamientos, bien sea la iluminación solar o artificial debe tener una intensidad y duración suficientes para tasas elevadas de fotosíntesis prolongadas. Una intensidad de iluminación adecuada puede ser mínimamente baja como 100 umol de cuantos fotosintéticamente activos, con la luz solar directa que normalmente proporciona una iluminación mucho mayor. Antes del tratamiento, la temperatura de la hoja debe ser lo suficientemente alta para un crecimiento óptimo o más caliente, usualmente por encima de los 15 °C y hasta 38 °C y más alta en las zonas áridas. Después del tratamiento, la temperatura de la hoja normalmente bajará como consecuencia de una transpiración mejorada. Es preferible que la planta sea expuesta a al menos una semana de iluminación PAR intensa, preferiblemente a la luz solar directa después de la aplicación de las formulaciones. Las formulaciones de acuerdo con las realizaciones divulgadas en el presente documento se pueden adaptar para usos específicos, incluyendo rendimiento potenciado; rendimiento temprano; ciclos rápidos a través de las estaciones de crecimiento; mercado al detal; enraizamiento; ramificación; retención de flores; optimización de frutas; utilizando uno o más compuestos conjugados que tienen un impacto comercial y con los que es beneficioso un crecimiento y un control de calidad óptimos. Además del procedimiento y las formulaciones descritas aquí anteriormente, esta divulgación también incluye un sistema potenciador del crecimiento de las plantas. El sistema incluye (a) una inmersión acuosa que contiene una cantidad de un componente a base de silicio que proporciona el soporte necesario para el transporte desde la raíz hasta los brotes en una planta, y (b) una solución acuosa que contiene una cantidad de un glicopiranósido, tal como el aril-a-D-glicopiranósido donador de electrones preferido, con Ca y Mn solubles eficaces para potenciar el crecimiento de la planta.

Un ejemplo de utilización de cultivos de campo es incorporar microperlas de vidrio en las largas filas de láminas de plástico colocadas debajo del cultivo de fresas. Pueden aplicarse microperlas sobre un adhesivo para recubrir el plástico o incorporarse a las láminas durante la fabricación. La distribución de una capa delgada debajo y sobre las plantas brillará hasta el follaje. Además, la incorporación de microperlas en sustratos de, por ejemplo, paredes de invernadero y superficies de soporte se convertirán en fuentes de luz.

Las microperlas de silicato que se utilizan como material reflectante y/o refractivo de la luz se pueden aplicar a diversos sustratos, tales como adhiriendo, incrustando, uniendo, moldeando, integrando, etc. al sustrato, para refractar y/o reflejar la luz para el beneficio del cultivo de plantas. En general, se pueden incorporar microperlas, vidrio triturado, fragmentos de vidrio, prismas, arena de cuarzo y otros materiales reflectantes en superficies con especificaciones que incluyen lo siguiente: diámetros modales nominales (nmd, intervalo de tamices de EE. UU.) 100 pm (tamiz de 100 a 170), 200 pm (tamiz 60 - 120), 300 pm (tamiz 50 - 70), 500 pm (tamiz 30 - 40) y 700 pm (tamiz 20 - 30); dureza 500 kg/mm2; densidad 2,5 g/cc; pH 9; borosilicato y/o silicato de cal sodada. Por ejemplo, se pueden incorporar estructuralmente microperlas de vidrio en o sobre un sustrato durante el horneado o en el proceso de fusión de la película para reflectorizar una superficie. Por ejemplo, se pueden incrustar perlas en el horneado de esmalte. Alternativamente, se puede incrustar permanentemente una capa de microperlas de un diámetro de espesor a una profundidad del 40 - 50 % en una película de plástico de polipropileno de 0,91 a 0,94 g/cm3 o una estructura rígida de plástico después de las etapas finales de un proceso de fusión a -1150 °C y/o dentro del intervalo de enfriamiento del vidrio de aproximadamente -500 ° - 750 °C.

Un procedimiento comercialmente factible de unión de microperlas a infraestructuras existentes para el cultivo de plantas (tales como invernaderos) incluye la adhesión con un aglutinante de perlas transparente que se adhiere al vidrio de las microperlas y la superficie de construcción adecuada. La primera etapa incluye la aplicación de una recubrimiento de adhesivo aglutinante de vidrio tal como epoxi, cianoacrilato, silicona, pintura, poliuretano, termofusible, termoformado, laminado, curado con luz UV y similares. El aglutinante se puede aplicar a su espesor de película seca de un tercio a la mitad de la altura de la perla. La aplicación del aglutinante se puede lograr mediante cualquier procedimiento estándar: aspersión, recubrimiento electrostático, serigrafía, cuchilla sobre rollo, recubrimiento con rodillo, recubrimiento por rociado o brocha. Específicamente, en el caso de recubrir láminas de plástico transparente, la segunda etapa de este proceso puede incluir una aplicación de perlas; sin embargo, para las superficies coloreadas, la segunda etapa puede ser aplicar perlas tratadas con flotación sobre el aglutinante húmedo de tal manera que la perla se asiente al 25 % del diámetro de la perla sobre el aglutinante. La flotación evita que las perlas se hundan hasta el fondo y evitará que las perlas reflejen el color de fondo.

La figura 14 muestra la incrustación adecuada de microperlas en el aglutinante sobre un sustrato de plástico que da como resultado la refracción del follaje y la retención de microperlas. El círculo representa una microperla de 700 jm , los guiones son el aglutinante al 40 % de profundidad de la microperla, las líneas diagonales representan el sustrato. Los sustratos incluyen, pero no se limitan a, recipientes de plantación o carcasas tales como macetas, bandejas (incluidas las bandejas de pozos múltiples), urnas, tazones, latas, barriles, etc., hechos de madera, plástico, arcilla, cerámica, metal, hormigón, fibra de vidrio, PVC, turba, etc.

Los siguientes ejemplos se proporcionan para ilustrar adicionalmente la invención divulgada en este documento y no deben interpretarse como limitantes de la misma. En estos ejemplos, se formularon glicopiranósidos, quelatos, siloxanos, tensioactivos, agua purificada, alcoholes, nutrientes para plantas, tampones y oligoelementos en soluciones acuosas para uso en el campo. En estos ejemplos, "l" significa litro; "ml" significa mililitro; "|jm" significa micrómetro; "cm" significa centímetro; "cm2" significa cm cuadrado; "cc" significa cm3; " jg " significa microgramos; "gm" significa gramos; "Kg" significa kilogramos; "mM" significa milimolar; "ppm" significa partes por millón en peso; y "porcentaje" o "%" significa porcentaje en peso de la composición.

Los siguientes son ejemplos de formulaciones específicas de acuerdo con ciertas realizaciones, que pueden emplearse ventajosamente para tratar plantas y potenciar el crecimiento en plantas para aumentar el desplazamiento de glucosa del almacenamiento en plantas. Las siguientes formulaciones ejemplares están destinadas a proporcionar una guía adicional a los expertos en la técnica y no representan un listado exhaustiva de formulaciones.

Primera formulación ejemplar: microperlas de composición de raíces

Se transfieren diez plantas enraizadas cada una a 4,5 kg de microperlas nmd de 800 jm , humedecidas mediante aplicación con solución tamponada (Tabla 1). Se recomienda que la profundidad de las perlas sea de 2 a 10 cm mayor que la longitud de las raíces. En la mayoría de los casos, los leches pueden tener una profundidad de 10 cm a 100 cm, y preferiblemente de 15 cm a 30 cm de profundidad. Cuando tal profundidad de lecho no sea práctica, una capa mínima de perlas de 1 mm a 10 mm distribuidas como un recubrimiento refractivo sobre la superficie del sustrato de enraizamiento alternativo puede ser una aplicación mínima.

Indoxil-a-D-manopiranósido, disuelto en solución acuosa

Concentración preferida 0,1 a 2 g/l

Concentración de intervalo amplio 0,01 a 10 g/l,

Aplicación en volumen: 0,1 ml aplicado por planta a las

raíces en microperlas húmedas

6 ppm Mn como EDTA

6 ppm Ca como EDTA

Segunda composición ejemplar: Concentración de la composición foliar

Aproximadamente 200 gramos de perlas/celdas llenaron celdas individuales de 100 cc de láminas de plástico. Las raíces de rábano se cultivan hidropónicamente mediante la inmersión de las raíces en una medida nmd de 700 jm , prehumedecidas con una solución de nutrientes tamponada que incluye Mn y Ca solubles, y las plantas se dejaron crecer durante 72 h antes del tratamiento con aminofenil-a-D-manopiranósido.

Aminofenil-a-D-manopiranósido

Se disolvió 4-aminofenil-a-D-manopiranósido en agua (el APM debe solubilizarse primero en un pequeño volumen (1 ml) de etanol antes de agregarlo al agua) con 3 ppm de Mn como EDTA, 6 ppm de Ca como EDTA, alcohol isopropílico al 10 % y 1,5 g/l de Pluronic L-62. Se aplicó una solución de la formulación al follaje de rábano. Cuando se compraró con una formulación de control idéntica sin el aminofenil-a-D-manopiranósido, la formulación anterior proporcionó un aumento de raíz del 20 %. Para el aminofenil-a-D-manopiranósido, la dosis adecuada para el rábano está entre 1 y 100 jg por planta y preferiblemente entre 5 y 50 jg por planta. Esto es el equivalente a una aplicación de 283,875 a 378,5 l por 4.046.8564224 m2 (75 a 100 galones por acre) a un volumen preferido de 378,5 L por 4.046.8564224 m2 (100 galones por acre) de hasta 2 g/litro.

Ejemplo 1

Se obtuvieron perlas de silicato de cal sodada Potters Ballotini con las siguientes especificaciones: diámetros modales nominales (nmd, intervalo de tamices de EE. UU.) 100 |jm (tamiz 100-170), 200 |jm (tamiz 60-120), 300 |jm (tamiz 50 70), 500 jim (tamiz 30-40) y 700 jim (tamiz 20-30); dureza 500 kg/mm2; densidad 2,5 g/cc; pH 9; y silicato de cal sodada. Se insertó una capa de 1 cm de Perlite® en cada pocillo para contener las microperlas en el recipiente. Los pocillos de las bandejas de plástico Seed Starter™ (Jiffy®, Ferry-Morse Seed Company®, Fulton, KY 42041 EE.UU.) se llenaron con microperlas. Se utilizaron perlas grandes de silicato de 700 jim para llenar recipientes perforados. Se dispensó un lavado de un cuarto de volumen de solución tamponada de fosfato monopotásico 1 mM y fosfato monoamónico 3 mM sobre microperlas sobre bandejas y se dejó escurrir. El lavado tamponado no se enjuagó y proporcionó los principales nutrientes mientras se mantenían las microperlas entre pH 6 y neutro. El riego diario o continuo con nutrientes esenciales cargados en tampón de fosfatos de 2 mM a 3 mM, pH 6, mantuvo un ambiente ligeramente ácido. A partir de ahí, se desarrolló un medio de agua-nutrientes para cultivo que incorporaba el tampón de fosfatos. Inmediatamente antes de sembrar las semillas, las microperlas se saturaron con una solución de nutrientes modificada con tampón en la que se utilizaron fosfatos nutritivos (K2HPO41 mM y KH2PO41,3 mM; aproximadamente pH 6) como fuentes de nutrientes y tampón. Adicionalmente, para asegurar la disponibilidad de nutrientes, se quelataron Mg y metales traza, de Sequestar® Multi-Nutrient Chelate, Monterey Chemical Company, P.O. Box 35000, Fresno, CA 93745 EE. UU.; y Ca como EDTA disódico. La solución nutritiva quelante tamponada para neutralizar microperlas de silicato de cal sodada alcalina se denomina en lo sucesivo solución "Nutribead", dada en la Tabla 2. Con buen drenaje, se proporcionó una fertirrigación por goteo de bajo flujo (<1 l/h) desde arriba mediante impregnación, bombas de inyección medidas, o nebulización por hora, para asegurar la estabilidad del pH, la disponibilidad de nutrientes y la aireación.

Las plantas individuales se iniciaron a partir de semillas, bulbos o clones vegetativos, insertados en recipientes de microperlas prehumedecidas. Las plántulas incluían raigrás y maíz; los bulbos eran de Crocus y Narciso blanco papel; y esquejes vegetativos eran de cóleo. Las semillas generalmente germinaron y se seleccionaron de acuerdo con el día de emergencia de las primeras raíces como conjuntos de control y de tratamiento. Las raíces se trataron posteriormente.

Las plantas se cultivaron bajo condiciones ambientales controladas de la siguiente manera: Iluminación fluorescente F40T12 GE Ecolux® para plantas y acuarios, radiación fotosintéticamente activa (PAR) de 100 jE in ■ itt2 ■s-1, ciclo diel de 16: 8 h luz: oscuridad, 28:26 °C, 10 % a 20 % de humedad relativa. Se formuló indoxil glicopiranósido (IG) en agua y se aplicó y los controles recibieron volúmenes iguales de agua sin IG. Después de que las semillas o bulbos mostraran la emergencia de las raíces, se añadieron 0,1 ml de IG 10 mM en agua a cada recipiente de cultivo para los tratamientos y se añadieron 0,1 ml de agua a cada control. Se llenaron recipientes de plástico transparente de 500 cc, perforados para el drenaje, hasta una profundidad de 10 cm con hasta 900 gramos de microperlas cada uno. Inicialmente, se sumergieron placas basales de bulbos 1 cm en perlas de silicato nmd de 700 jm humedecidas para iniciar el enraizamiento. En una semana, emergieron las primeras raíces y cada bulbo se trató con 0,1 ml de IG acuoso 10 mM. Los controles se trataron con la adición de 0,1 ml de agua a su medio. Después de 8 h de absorción de los tratamientos, se reanudó la fertirrigación de una manera consistente con el control del pH. En otro caso, se disolvió 4-aminofenil-a-D-manopiranósido (APM) 0,3 mM en agua con 3 ppm de Mn como EDTA, 6 ppm de Ca como EDTA. Se aplicó una solución de la formulación a Crocus enraizado. Las plantas tratadas con APM se compararon con plantas que recibieron una formulación de control idéntica sin APM. Dentro de las cinco horas posteriores al tratamiento y, a través de la fertirrigación, a partir de entonces, todos los cultivos en recipiente recibieron regularmente volúmenes iguales de solución Nutribead. Los controles se colocaron uno al lado del otro y se cultivaron, igualmente.

Para todos los experimentos, de 7 a 14 días después del tratamiento, las microperlas se saturaron con agua. Inmediatamente, las plantas individuales se sacaron suavemente y se sacaron a mano de las microperlas de silicato saturadas de agua. Las raíces de las plantas cosechadas se sumergieron en un vaso de precipitados lleno de agua para liberar las perlas de las raíces, después de lo cual, la mayoría de las microperlas se desprendieron de las raíces y se dejaron caer al fondo del vaso de precipitados. Para los Narciso blanco papel, los volúmenes de raíces enteras se midieron mediante el desplazamiento de agua en vasos de precipitados de vidrio.

Clones de Botryococcus braunii Kützing var. La patente de planta de Estados Unidos "Ninsei" PP21091 fue depositada como ATCC No. PTA-7441 y mantenida por el inventor. Se inocularon microperlas con aproximadamente 50.000 clones de "Ninsei" en 5 ml de medio nutriente. La micropropagación se llevó a cabo en "Ninsei" bajo condiciones de transferencia de nutrientes estériles. Se fabricaron recipientes esterilizados con puertos de entrada de inyección y salida de drenaje a partir de piezas de plástico y se llenaron con perlas de silicato nmd de 300 jm esterilizadas. Se inyectó una solución de nutrientes tamponada de pH 7 y se drenó continuamente, manteniendo así el pH y la esterilidad.

La intensidad de la luz se midió al aire libre como valores reflejados directamente sobre el suelo al descubierto en comparación con la marga arenosa con una capa de 1 cm de microperlas húmedas de Tipo A aplicadas sobre la parte superior del suelo al mediodía en Arizona. La luz solar era de 1700 a 1800 jE in m‘2 sec1 en el momento de las mediciones. Se tomaron diez lecturas de cada uno.

Resultados

Las diversas microperlas que se probaron proporcionaron soporte para el cultivo hidropónico de plantas. Las plantas estaban erguidas, ancladas por sus raíces en las microperlas de silicato. Con un drenaje adecuado y flujos frecuentes de riego enriquecido con nutrientes, fertirrigación, a través de perlas de silicato nmd de 500 |jm a 700 |jm, se logró el cultivo. Las perlas nmd de 500 jm resultaron ser las más aplicables para las semillas iniciales; mientras que las esferas de silicato nmd de 700 jm o más grandes fueron generalmente las mejores para bulbos, esquejes vegetativos y semillas grandes > 1 cm. La aireación pareció ser adecuada en nuestros cultivos poco profundos, es decir, las raíces no mostraron síntomas de pardeamiento que habrían sido típicos de los ambientes de raíces hipóxicas. En particular, se observó que cuanto más grandes eran las perlas, más duraderas eran las duraciones de la estabilidad del pH. Por lo tanto, cuando se dejaron en agua, las perlas nmd de 700 jm más grandes mantuvieron la neutralidad durante la mayor duración en comparación con las perlas más pequeñas. Al comenzar las semillas únicamente en microperlas de silicato nmd de 700 jm , el mantenimiento de la humedad en las perlas en la superficie fue crítico para la germinación. Los 1-3 cm superiores de los 10 cm de profundidad total del cultivo se drenaron completamente de agua y, en días de baja humedad, estas capas superiores de perlas secas dejaron algunas semillas desecadas periódicamente. Posteriormente, se mantuvo un alto contenido de humedad en la superficie aumentando la profundidad del agua para igualar la profundidad del medio de silicato hasta que las semillas germinaron.

Para lograr una eliminación no dañina de los medios sólidos, tan pronto como las raíces se sumergieron en vasos de precipitados llenos de agua, las microperlas se desprendieron de las raíces y se dejaron caer al fondo del recipiente de agua. En la Figura 1 se muestra una fotografía que muestra Crocus enraizado en microperlas húmedas seguido de la liberación de microperlas de las raíces ejemplificado comparando el tratamiento con APM con el Control. El crecimiento de las raíces se comparó de manera conveniente y rápida levantando los brotes individuales hacia arriba y fuera de las microperlas con raíces intactas, donde la planta tratada con APM muestra una productividad claramente avanzada sobre el Control.

La propagación hidropónica de esquejes de cóleo se llevó a cabo en recipientes llenos de microperlas de silicato nmd de 500 jm humedecidas, con intercambios diarios de solución nutritiva, lo que dio como resultado el desarrollo de raíces ramificadas en dos semanas. Las imágenes de enraizamiento de esquejes vegetativos en microperlas se muestran en la Figura 2, como sigue: Figura 2(A) Propagación vegetativa de esquejes de cóleo en microperlas nmd de 500 jm con intercambios diarios de solución Nutribead, dio como resultado el crecimiento de raíces adventicias; y Figura 2 (B) Cuando se extrajeron suavemente de las microperlas, las raíces permanecieron intactas, mostrando los pelos de las raíces y las cubiertas por macrofotografía.

El maíz se cultivó en perlas nmd de 700 jm . Se llenaron recipientes de plástico transparente de 500 cc, perforados para el drenaje, hasta una profundidad de 10 cm con hasta 900 gramos de microperlas cada uno. Las semillas se sembraron por inmersión en perlas de silicato de 700 jm nmd humedecidas con tampón. Después de que emergieron las raíces y los brotes, se trató una planta con IG 1 mM. Después de una semana, su raíz primaria alcanzó los 7 cm de longitud total. En contraste, el control tenía una raíz principal más corta de 5 cm. Se observaron raíces adventicias en todo el maíz cultivado en perlas de silicato. Las plantas de maíz cultivadas en perlas de silicato nmd de 700 jm con solución de nutrientes tamponada se muestran en la Figura 3, en la que el control mostró una raíz principal de 5 cm, pero la planta tratada con indoxil glicopiranósido, de acuerdo con ciertas realizaciones, exhibió una raíz principal de 7 cm. Los pesos secos correspondientes de cada planta entera y raíces separadas fueron los siguientes: planta control, 0,2 g, y raíces, 0,03 g; y planta tratada con IG individual, 0,3, y raíces, 0,04 g.

Los Narciso blanco papel se cultivaron durante 35 d en perlas de silicato nmd de 700 jm en cilindros de plástico transparente de 500 cc de 11 cm de altura (Figura 4A) con orificios de drenaje. Los recipientes de cultivo se llenaron cada uno con hasta 900 gramos de microperlas nmd de 700 jm hasta una profundidad de 10 cm. Los resultados después de 10 d de crecimiento se muestran en la Figura 4B, en la que el control, a la izquierda, mostró raíces de hasta aproximadamente 5 cm de largo en un anillo alrededor de la placa basal; en contraste, los bulbos tratados con IG, derecha, exhibieron raíces de aproximadamente 6 cm a 7 cm de largo. Consistente con las observaciones visuales, 16 días después de los tratamientos, las plantas se levantaron por segunda vez, mostrando una diferencia significativa (n= 6; p= 0,01) en el volumen promedio de raíces, como sigue: Los controles mostraron un volumen medio de raíces de 30 cc por planta; mientras que, las plantas tratadas con IG mostraron un volumen medio de raíces de 37 cc por planta. La abundante disponibilidad de nutrientes permite el cultivo de plantas de alta densidad, por lo tanto, los bulbos se pueden comprimir entre sí o estar espaciados entre 1 y 5 cm y lograr un potencial de crecimiento vigoroso, como se muestra en la Figura 4C.

Generalmente, el pretratamiento de cualquier tamaño de microperlas con una solución de nutrientes tamponada a aproximadamente pH 5 a pH 6 fue beneficioso y aseguró el inicio de experimentos con medio neutro a ligeramente ácido, pH 6. La solución tampón se muestra en la Tabla 1 y consiste en fosfato monoamónico (MAP) y fosfato monopotásico (MKP) como medio para proporcionar los principales nutrientes vegetales, N-P-K. Si las perlas se van a esterilizar, es mejor esterilizarlas en autoclave por separado de la solución de pretratamiento NKP y luego humedecerlas después de enfriarlas y distribuirlas.

Tabla 1. Solución tamponada de pretratamiento con NPK

Las microperlas de silicato de cal sodada son alcalinas, aproximadamente a pH 9, por lo tanto, se aplica saturación en un tampón ácido elaborado a partir de las principales sales de nutrientes de las plantas para neutralizar el medio antes de sembrar las semillas. Disolver los cristales en agua y aplicare 10 minutos antes de su uso.

Los nutrientes hidropónicos tamponados en la solución de nutrientes tamponada se divulgan en la Tabla 2 e incluyen sales de amonio para mantener el tamponamiento con iones de hidrógeno amoniacal que contribuyen a la acidez. Por lo tanto, se incorporaron (N H ^H PO 4, como DAP al 35 % en volumen y MAP al 25 % en volumen. Se utilizó calcio quelado para asegurar la solubilidad en el entorno de microperlas de silicato de cal sodada.

Tabla 2. Solución de nutrientes tamponada

El medio de agua-cultivo recomendado está diseñado para fluir a través del medio de microperlas de silicato de cal sodada para mantener un entorno de pH 6 a pH 7. Para cultivo estéril, preparar la solución nutritiva en agua desionizada para evitar la precipitación.

El cultivo de "Ninsei" en microperlas de silicato nmd de 300 pm requirió intercambios frecuentes de solución Nutribead estéril, con la ayuda de la construcción de un recipiente hidropónico de microperlas con puertos de entrada y salida, que se muestra en la Figura 5. El recipiente se llenó hasta una profundidad de aproximadamente 2-3 cm con hasta 200 gramos de microperlas nmd de 300 pm. Las microperlas se humedecieron mediante riego por goteo con una solución de nutrientes tamponada a un caudal de 1 ml/hora. Una vez que las microperlas se estabilizaron a pH 7, el lecho húmedo se inoculó con "Ninsei". Como resultado de esta técnica de micropropagación, el crecimiento visible de "Ninsei" macroscópico se hizo evidente como capas oscuras de colonias por encima del puerto de salida y como una forma de media luna oscura central sobre la superficie de las microperlas transparentes, mostradas en la Figura 5. Fue evidente que el mantenimiento de la neutralidad mediante la saturación del medio de cultivo con gas dióxido de carbono antes de la aplicación del medio de nutrientes a las perlas de silicato de cal sodada dio como resultado un cultivo potenciado de "Ninsei" durante los períodos diurnos. Esta técnica demostró claramente la viabilidad de los medios de microperlas para microbios.

Con el fin de fomentar caudales suficientes y evitar la formación de charcos, se recomiendan microperlas de silicato nmd de 700 a 5000 pm para el cultivo de plantas. Adicionalmente, las microperlas de silicato de 500 pm y diámetros mayores son generalmente las más seguras de manipular.

Se midieron las intensidades de luz solar al aire libre al mediodía directamente sobre sustratos a una distancia de 2,5 cm, como sigue: marga arenosa, 270 a 300 pEin irr2 sec1; y microperlas de Tipo A, 360 a 380 pEin irr2 sec1. Las microperlas de silicato refractaban la luz hacia arriba desde el suelo con una intensidad de luz aproximadamente un 20 % más alta que la marga arenosa. Esta intensidad de luz suplementaria de la refracción por microperlas de silicato contribuyó al marchitamiento al mediodía en esquejes vegetativos de cóleo cuando se colocaron a la luz solar directa porque se cultivaron en recipientes llenos de microperlas húmedas.

El principal inconveniente de las microperlas de silicato proviene de su fuente de materia prima, el vidrio de cal sodada reciclado, que es alcalino; sin embargo, esto no excluye la utilización ventajosa de la naturaleza alcalina de la cal sodada. Cuanto más pequeña es la perla, mayor es el área de la superficie de la cual extraer la alcalinidad nativa de pH 9. El pretratamiento de microperlas con la solución tamponada con NPK y con el secuestro de gas dióxido de carbono por las perlas inmediatamente antes de la siembra proporcionó un entorno uniforme para el cultivo de plantas y superó el problema de la alcalinidad. El volumen de la solución tampón se puede minimizar mediante la instalación de controladores de pH como un medio para automatizar la emisión de soluciones Nutribead tamponadas.

En todos los casos, la entrada continua u horaria a diaria de la solución de nutrientes tamponada a través del medio, cuando se acompaña de drenaje, mantuvo la neutralidad de las microperlas de silicato de cal sodada; y puede ser posible reducir adicionalmente la alcalinidad experimentada por la cal sodada mediante la utilización de microperlas de borosilicato y también mediante la suplementación con gas dióxido de carbono. Las perlas nmd de 70o pm promovieron una circulación más rápida de la solución tampón que las perlas más pequeñas. En todos los casos y en todas las escalas de operación, la circulación por medio de sistemas de flujo de entrada y efluentes, como lo ejemplifica el recipiente plomado mostrado en la Figura 5, ayuda en el mantenimiento de medios neutrales. Por ejemplo, la neutralidad se mantiene mediante un flujo continuo de 10-100 ml de solución Nutribead por hora por kilogramo de microperlas de silicato de cal sodada nmd de 700 pm con drenaje correspondiente fuera del recipiente. Para evitar fugas de microperlas, es posible que se requiera una rejilla, un tamiz, un filtro o un medio sólido del tamaño adecuado en el sistema de drenaje. Además, en perlas a profundidades superiores a 8 cm, la inyección de aire y/o mezclas elevadas de gas dióxido de carbono y aire desde el fondo a través de líneas aéreas fritadas puede ser aplicable para el mantenimiento de los niveles de gas oxígeno para raíces saludables.

Industrialmente, como medios mecánicos, las mezclas de diversos tamaños de perlas de silicato pueden ser más beneficiosas para iniciar bulbos, esquejes vegetativos y trasplantes, y las investigaciones comparativas de los efectos de diferentes medios sólidos sobre el choque del trasplante pueden dilucidar los posibles beneficios de reducir o eliminar el daño a las raíces. Pueden ser útiles perlas estériles como medio para la micropropagación, donde, mediante la instalación de sistemas de circulación de nutrientes y control del pH, las microperlas se pueden utilizar como reemplazos inorgánicos del agar. La morfología y la conductividad hidráulica de las plantas están influenciadas por los medios de enraizamiento y, por lo tanto, pueden beneficiarse además de la definición de las respuestas morfológicas y fisiológicas de las plantas en medios definidos tales como las microperlas.

Las microperlas presentan las siguientes características y beneficios: las raíces liberan microperlas sin daño aparente; las perlas húmedas proporcionan un anclaje que sostiene a las plantas para el crecimiento vertical de los brotes; las raíces se pueden rastrear a través de recipientes de cultivo transparentes; la calidad de la luz puede ajustarse mediante la refracción de colores específicos; las perlas nuevas generalmente están libres de contaminantes; diversos recubrimientos añadidos a las microperlas pueden proporcionar una liberación prolongada y requisitos de dosificación reducidos de nutrientes, pesticidas y herbicidas; se pueden seleccionar diferentes tamaños de microperlas según sea apropiado mientras reducen el agua por los volúmenes que desplazan; y las microperlas sólidas resisten la presión y el calor para el lavado, esterilización en autoclave y uso repetido.

Las microperlas de silicato pueden resultar muy útiles por su secuestro de dióxido de carbono y por sus posibles beneficios para potenciar la luz.

Ejemplo 2

Las respuestas de las plantas a las formulaciones de una alquil-a-D-manopiranosa y una aril-a-D-manopiranosa donante de electrones fueron consistentes con las tendencias de unión preferidas para desplazar la glucosa del almacenamiento. Las plantas se mantuvieron en invernaderos automatizados controlados por temperatura, luz y circulación. Las condiciones ambientales durante el transcurso de los estudios promediaron el fotoperiodo L:D de 13:11 horas, 25 °:20 °C día: noche y 20 % a 80 % de humedad relativa. La luz solar se complementó con iluminación eléctrica para lograr niveles de radiación fotosintéticamente activos que varían entre 350 y 600 pmol fotones irr2 s'1 a nivel del filoplano. Las soluciones para las plantas tratadas y de control se aplicaron en una hora, de lo contrario sometiendo todas las plantas a condiciones idénticas consistentes con las buenas prácticas de laboratorio. Las soluciones aplicadas a los controles incluían nutrientes y tensioactivos idénticos a la solución de tratamiento, pero sin el compuesto activo. La suplementación general de las formulaciones foliares incluyó lo siguiente: sal de amonio 10 100 mM; 1-6 ppm de manganeso, Mn-EDTA; y 5-10 ppm de calcio, Ca-EDTA. Por ejemplo, las soluciones foliares de p-aminofenilmannopiranósido 0,3 mM, en lo sucesivo denominado APM, se suplementaron con sulfato de amonio 23 mM, (NH4)2SO4, 3 ppm de Mn y 6 ppm de Ca; y Control Nutriente contenía 23 mM (NH4)2SO4, 3 ppm de Mn y 6 ppm de Ca. Las concentraciones foliares de Mn y Ca fueron más altas que las especificadas anteriormente debido a los bajos volúmenes de aplicaciones foliares en relación con los volúmenes de inmersión de raíces hidropónicas, y fueron particularmente efectivas en combinación con aplicaciones foliares de compuestos porque apoyaron altas tasas de productividad en las plantas tratadas sin fitotoxicidad. Los compuestos para experimentación incluían los siguientes: metil-a-D-manopiranósido (MeM), APM y metil-a-D-glucopiranósido (MeG). Todas las soluciones foliares se formularon con una mezcla de tensioactivos de 1 g/litro que consiste en 0,5 gramos de DowCorning Q5211 dispersos en 1,5 gramos de BASF Pluronic L62. Como una cuestión de rutina, el no tratado controla que los nutrientes foliares y los agentes humectantes no estuvieran introduciendo artefactos. El volumen estándar para la aplicación foliar de los tratamientos experimentales fue de 200 litros/hectárea. Se aplicaron mecánicamente volúmenes idénticos de aspersión foliar por bandeja de cultivos de plantas en una sola pasada. Los controles se colocaron en el mismo lugar y se les dio idéntica irrigación y manejo que las plantas tratadas. Para comparar los efectos de los tratamientos bajo condiciones estrictamente controladas, las plantas se cultivaron, cosecharon, limpiaron y pesaron según los procedimientos descritos anteriormente. Las plantas tratadas se analizaron estadísticamente en comparaciones con los controles. Cada población de la encuesta tenía suficientes números de muestras repetidas para realizar análisis estadísticos significativos utilizando el software SPSS®. La significancia se determinó en el intervalo de confianza (CI) del 95 % de la diferencia. Los recuentos de números de población se indican como valores "n". Para los experimentos, se plantó y trató el rábano "Cherry Bell" Raphanus sativus L., un cultivo de raíces.

Resultados

Con rábano, los tratamientos foliares con formulaciones de 129 mM MeG, suplementados con compuestos solubles de calcio, manganeso y nitrógeno amoniacal, aumentaron consistentemente la productividad sobre los nutrientes y controles no tratados. En experimentos preliminares en paralelo para explorar las respuestas a las dosis de a-D-glicopiranósidos en rábano, se determinó un intervalo efectivo de 1 mM a 3 mM MeM y un intervalo de 0,1 mM a 0,5 mM APM mediante análisis visuales que mostraron similares mejoras en el crecimiento del rábano hasta 129 mM MeG. Por lo tanto, se seleccionaron las concentraciones mínimas para la experimentación estadística; y se aplicaron 200 l/ha foliar de 1 mM de MeM o 0,3 mM de APM en formulaciones suplementadas con nutrientes a brotes de 5 cm de altura; mientras que, los Controles de nutrientes recibieron aplicaciones foliares de soluciones idénticas sin los a-D-glicopiranósidos; y no se aplicaron soluciones foliares a los controles no tratados que, por lo demás, se cultivaron e irrigaron de manera idéntica. Para estos experimentos de cuantificación, cuando las mejoras de la productividad de las raíces sobre las de los controles de nutrientes fueron visiblemente discernibles 12 d después del tratamiento, se recolectaron todas las poblaciones de controles y tratamientos, y se analizaron los pesos secos individuales de las poblaciones de tratamiento y control.

Los tratamientos con los a-glicósidos mostraron un crecimiento potenciado sobre los no tratados y controles de nutrientes. Como se presenta en la Figura 6, se mostró una mejora altamente significativa (n = 72; p = 0,001) del crecimiento con respecto a los controles mediante el rábano tratado con metil-a-D-manopiranósido 1 mM suplementado con nutrientes (MeM) a un aumento del 30 % del peso de la raíz con respecto a los controles; además, el rábano tratado con 0,3 mM de amino-fenil-a-D-manopiranósido (APM) mostró una mejora significativa (n = 72; p = 0,003) del crecimiento con respecto a los controles, mostrando más de aproximadamente un 20 % de aumento del peso seco medio de la raíz sobre los controles.

La liberación de glucosa de las estructuras de almacenamiento de glicoproteínas se puede resumir de menor a mayor como sigue: glucopiranosa <aril-a-glucopiranosa <alquil-a-manopiranosa <aril-a-glicopiranósido donador de electrones. Por lo tanto, basándose en esos datos, se compararon las respuestas de crecimiento de compuestos que se unen estrechamente en presencia de Ca y Mn. El orden de las concentraciones activas de cada uno de estos compuestos aplicados para la respuesta de crecimiento, MeG 129 mM, APM 0,3 mM y MeM 1 mM, correspondía aproximadamente a las tendencias de unión de los compuestos. Es decir, altas concentraciones de alquilglucopiranósido, MeG; menos de alquilmanopiranósido; y la menor concentración de arilmannopiranósido para almacenamiento correspondió a los requerimientos de mM foliares proporcionados de manera similar para respuestas de crecimiento significativas en rábano. Las mediciones experimentales informadas en el presente documento apoyan la participación de la liberación de glicoproteínas en el mecanismo de acción de la productividad potenciada por glicopinasas sustituidas. Las características que apoyan la participación con la acción del mecanismo de las glicopiranosas incluyen las siguientes: La productividad de las plantas se ve potenciada por las a- y p-glicopiranosas; los reguladores del crecimiento de plantas de arilo conjugado con azúcar también son activos; la consistencia de la respuesta se logra en presencia de Mn; el metilglucósido se transporta intacto; un metabolito aislado teñido con ninhidrina indica la presencia de un resto de nitrógeno; y se somete a partición el metilglucopiranósido. La competencia química contra los azúcares sustituidos actúa para liberar el azúcar de la glicoproteína, y este es un proceso esencial para mantener la viabilidad bajo condiciones en las que la concentración de glucosa en una célula disminuye. La unión competitiva puede ser un mecanismo natural para el desplazamiento de azúcares sobre una base regular, lo que permite que la energía se redistribuya rápidamente para el crecimiento como resultado del metabolismo de la unidad de azúcar liberada, en lugar de pasar a través de etapas de consumo involucradas en la descomposición del almidón o lípidos. Por ejemplo, se puede suponer que en el campo, la concentración de metil-p-D-glucopiranósido permanece casi constante en la planta y, como resultado de las reducciones fotorrespiratorias del mediodía de la concentración de glucosa, surge la competencia por la liberación de componentes de almacenamiento tales como lectinas por el siempre presente metil-p-D-glicopiranósido y la glucosa se libera repetidamente. Hasta cierto punto, las liberaciones oportunas de glucosa libre pueden mitigar los efectos de cualquier ciclo de estrés que provoque reducciones de glucosa en una célula vegetal. Posteriormente, bajo condiciones más propicias para la fotosíntesis, las concentraciones críticas de glucosa se reconstruyen a niveles lo suficientemente altos como para que un exceso de glucosa compita con el metil-p-D-glicopiranósido. Este ciclo puede repetirse a diario, liberando azúcar en cada evento fotorrespiratorio prolongado, seguido de la captura de azúcar fresca al reanudar la fotosíntesis. Cuanto mayor sea la cantidad de glucosa almacenada en la planta, más capaz será de capturar y liberar azúcares para soportar periodos prolongados de fotorrespiración. Por el contrario, cuando se aplican a las plantas competidores químicos exógenos para los sitios de unión, especialmente mediante la entrada de sustratos, tales como APM, la duración del efecto puede extenderse sustancialmente precisamente porque se pueden seleccionar compuestos extraños para obtener una ventaja competitiva de unión permanente. Por otro lado, en los casos en que se requiera una dosis única de MeM, entonces la glucosa no se almacenará después de la aplicación de MeM, sino que se metabolizará directamente hasta que se produzcan nuevas células.

Ejemplo 3

Protocolo para la fabricación en una sola etapa de una mezcla novedosa de las siguientes poliacetil-D-glicopiranosas (MPG) mixtas: acetil-D-manopiranosa, di-acetil-D-manopiranosa, tri-acetil-D-manopiranosa, tetra-acetil- D-manopiranosa y penta-acetil-D-manopiranosa.

El catalizador es novedos y está compuesto por sales de acetato de potasio, manganeso y calcio.

Reactivos:

a-D-Manosa 180 g

Ácido acético glacial 120 g

Acetato de potasio 59 g

Acetato de manganeso 1g

Acetato de calcio 2.5 g

Anhídrido acético 353 g

En un matraz de fondo redondo de tres cuelloscon agitador sobre una manta calefactora, insertar un termómetro en un cuello del matraz. Colocar un embudo en cuello medio y un tapón extraíble para el tercero. Comenzar colocando 120 gramos de ácido acético glacial en el matraz de fondo redondo y disolver en 59 g de acetato de potasio agregando lentamente cristales en el matraz con agitación. Agregar 1 g de acetato de manganeso con agitación. Agitar hasta que se disuelvan los cristales de sal de acetato. Comenzar a agregar manosa con agitación continua. Mantener la temperatura en 70 hasta 72 °C. Bombear el anhídrido acético a una tasa de 2 gramos por minuto. Esta lenta tasa de adición mantiene la temperatura bajo control y permite la distribución uniforme de los grupos acetato. El proceso puede tardar unas 2 horas. Agregar 2 gramos de acetato de calcio a los otros catalizadores. Depurar el exceso de ácido acético en un evaporador rotatorio.

Es importante notar que la pentaacetilmanopiranosa debe disolverse en un solvente orgánico miscible en agua antes de la solución acuosa. La reacción se lleva a una sustitución completa de acilo a temperaturas superiores a 80-100° durante la síntesis o si se añade ácido sulfúrico.

Daltons

Pentaacetil-D-manopiranosa 390,3

Tetraacetil-D-manopiranosa 348,3

Triacetil-D-manopiranosa 306,3

Diacetil-D-manopiranosa 264,3

Acetil-D-manopiranosa 222,3

Catalizadores:

Acetato de potasio

Acetato de calcio

Acetato de manganeso

El proceso rindió 60 % MPG.

Las indicaciones de la alta solubilidad en agua y la cromatografía son que la mezcla era aproximadamente 80 % de tetraacil-, 10 % de triacil-, 8 % de diacil- y 2 % de acil-D-manopiranosas. Lo más probable es que hubiera un rastro de pentaacil-a-D-manopiranosa, pero no se registró en el cromatógrafo.

La formulación final para la aplicación a las raíces puede incluir suplementación con nitrógeno amoniacal de 25 mM a 100 mM, tales como sales de amonio o urea, o nitrógeno disponible del 5 % al 25 % en el concentrado. La formulación final para la aplicación a los brotes puede incluir suplementos con nitrógeno amónico de 25 mM a 100 mM, así como un tensioactivo agrícola adecuado, tal como un copolímero de bloques aleatorio de 2 a 6 g/l (Pluronic L92) mezclado con agente humectante de polisiloxano 0,7 a 2 g/l tal como Dow Corning Q-5211. La tasa de aplicación foliar de MPG a 75,7 L por 4.046.8564224 m2 (20 galones por acre) está en el intervalo de 0,1 gramos por litro a 100 gramos por litro, con tasas preferidas en el intervalo de 0.3 gramos/litro a 30 gramos por litro. y tasas más altamente preferidas en el intervalo de 0,4 g/l a 10 g/l. La tasa de aplicación radicular de MPG a 5 ml/planta está en el intervalo de 0,001 a 100 g/planta.

Ejemplo 4

Las respuestas de las plantas a las formulaciones y sistemas de fotofitoprotectores y microperlas de silicato de cal sodada se mejoraron mediante el secuestro de gas dióxido de carbono por el sustrato de cal sodada alcalina en el que se cultivaron las plantas. Se utilizaron microperlas de silicato de sodio para llenar un cilindro de plástico de 0,5 m de altura y la columna se saturó con agua. A través de un burbujeador de vidrio insertado en la parte inferior del cilindro, se inyectó gas dióxido de carbono al 5 % en las microperlas. El control automático del pH se logró mediante la inyección programada de gas dióxido de carbono cuando el medio se elevó hasta un pH de 7,5 y superior. Las cualidades alcalinas de las microperlas de silicato de cal sodada fueron, por lo tanto, aprovechada, para mejorar la distribución y el secuestro de dióxido de carbono por el medio de soporte hidropónico de silicato de cal sodada ya que el gas dióxido de carbono es capturado por el medio alcalino. El cultivo de plantas en microperlas se puede lograr incorporando un sistema de burbujeo de gas dióxido de carbono del 3 % al 100 % en el lecho de microperlas para mantener el pH de 6 - 7, lo que proporciona ambientes apropiados para las plantas. Después de la exposición saturada inicial, el agua puede reemplazarse y acompañarse con un flujo continuo a través de nutrientes de las plantas, incluidos niveles elevados de nitrógeno disponible cuando se suministra gas dióxido de carbono para el secuestro temporal por microperlas que pueden ser secuestradas adicionalmente mediante la fotosíntesis.

Ejemplo 5

Los glicósidos mejoran la productividad y se transportan en las plantas desde la raíz hasta el brote y desde el brote hasta la raíz. Adicionalmente, las formulaciones de polialquilglucósidos y poliacilglicopranosa mixta (MPG) son más potentes que MeG. Los a-glycósidos tienen mayores afinidades de unión a las lectinas que a los p-glycósidos. De acuerdo con las afinidades específicas de las lectinas, se demuestran las mayores potencias para los a-manosidos.

2. Materiales y procedimientos

Las plantas se cultivaron en instalaciones de investigación y la consistencia de la respuesta a los tratamientos se logró mediante la suplementación con calcio y manganeso quelados. Todas las plantas recibieron regularmente aguanutrientes para cultivo Hoagland modificados. Las soluciones foliares incluían tensioactivos fitoblandos, pero las fórmulas para raíces no. Los controles se colocaron en el mismo lugar y todas las plantas recibieron el mismo riego, fertilizantes y manejo, pero sin los compuestos experimentales. Las plantas se emparejaron con los controles y se trataron una semana después de la aparición del cotiledón y las hojas verdaderas. El comportamiento de los compuestos se evaluó comparando las medias de los pesos secos individuales de los brotes y las raíces. Las estadísticas aplicaron la prueba t de Student de dos colas con valores de p significativos dentro de los intervalos de confianza del 95 %. Los recuentos de poblaciones son valores "n" y el error estándar se denota "±SE". Los productos químicos especializados incluyeron los siguientes: tetrametil-p-D-glucósido (TMG); tetraacetil-D-glucopiranosa (TAG); pentaacetil-a-D-manopiranosa (MP); p-amino-fenil-a-D-manosido (APM); metil-a-D-manosido (MeM) y metilglucósido (MeG). Se sintetizó Mp G. Se utilizó 2,3,4,6-tetra-O-acetil-D-manopiranosa (ap). Según se requirió, MP y APM se disolvieron en un alcohol alifático inferior antes de la dilución en medio acuoso.

Ensayo - Se trataron plántulas de rábano con a-manosidos después de la aparición de radículas. Las plántulas se emparejaron y se transfirieron a soluciones de tratamiento o de Control de Nutrientes. Los ensayos se mantuvieron bajo condiciones ambientales como sigue: Radiación fotosintéticamente activa 100 pEin irr2 sec1, ciclo diel de 16:8 h luz:oscuridad, 26:26 °C.

Microperlas de vidrio - Las pPerlas se obtuvieron con las siguientes especificaciones: Diámetros modales nominales 500 - 700 pm; densidad 2,5 g/cc; pH 9; y vidrio de cal sodada. La intensidad de la luz reflejada (I) se midió al aire libre directamente sobre marga arenosa al descubierto en comparación con una capa de 1 cm de pPerlas donde la luz solar I estaba en el intervalo de 1700 a 1800 pEin irr2 sec1. Para el drenaje, los recipientes se perforaron con orificios más pequeños que las pPerlas. Después de más de 8 h de absorción de los tratamientos, se reanudó la fertirrigación de una manera consistente con el control del pH y los cultivos recibieron regularmente volúmenes iguales de solución Nutribead. Los controles se colocaron uno al lado del otro y se cultivaron de la misma manera. Se sumergieron placas basales de bulbos en pPerlas de 700 pm humedecidas para iniciar el enraizamiento, después de lo cual se trataron. Para la fotografía, las pPerlas se saturaron con agua y las plantas individuales se extrajeron manualmente. Cuando se sumergieron las raíces en un vaso de precipitados con agua, la mayoría de pPerlas se cayeron. Se seleccionaron visualmente plantas representativas de entre poblaciones experimentales para macrofotografía. Para evitar lesiones por deshidratación, las plantas se fotografiaron en un minuto y se volvieron a regar.

3. Resultados

Se llevaron a cabo experimentos con rábanos para determinar intervalos de dosis efectivas. ap-TAM se comparó con a-MP. Dentro de un día de exposición a TAM 1 mM o MP 100 pM, el enverdecimiento temprano de algunas de las plántulas se pudo discernir visualmente del Control de Nutrientes. Después de 48 h, las plántulas tratadas con TAM 1 mM o con MP 100 pM mostraron respuestas de crecimiento avanzadas en comparación con el Control de Nutrientes. La aplicación de tAm 1 mM a las plántulas de rábano dio como resultado una mejora estadísticamente significativa del peso seco medio (n = 41; 8,8 mg) de plantas enteras sobre el peso seco medio del Control de Nutrientes (n = 41; 7,4 mg; p = 0,002). A una dosis más baja, el tratamiento con TAM 100 pM no produjo una diferencia significativa del peso seco medio (n = 41; 8,1 mg; p = 0,11) del Control de nutrientes. La aplicación de MP a las plántulas de rábano dio como resultado una mejora significativa del peso seco medio (n = 41; 8,2 mg) de plantas enteras sobre el peso seco medio del Control de nutrientes (n = 41; 7,4 mg; p = 0,05). Por lo tanto, a-MP mostró una mayor potencia que los anómeros mixtos en estas dosis efectivas de MP 100 pM y TAM 1 mM en comparación con el control de nutrientes.

La exposición de plántulas de rábano a 500 pM MeM dio como resultado un notable envejecimiento de algunas plantas en 36 h. Se observaron respuestas rápidas y se ejemplificaron mediante comparaciones visuales de rábano tratado y de control, mostrado en la Figura 7. En un día, los tratamientos con 500 pM de MeM mostraron raíces más largas y una mayor expansión de las hojas de cotiledón en comparación con el Control de nutrientes. Después de 48 h, los tratamientos con 25 pM a 500 pM MeM mostraron respuestas de crecimiento avanzadas en comparación con el Control de nutrientes, las raíces y los brotes mostraron una mejora sólida del crecimiento sobre el Control de nutrientes, de la siguiente manera: La aplicación de 500 pM de MeM a los brotes de rábano dio como resultado un aumento estadísticamente significativo del 11% del peso seco medio (n = 10; 10,3 mg) de plantas enteras sobre el peso seco medio del control de nutrientes (n = 10; 7,9 mg; p = 0,000). 50 pM de MeM dio como resultado una mejora significativa del 11 % del peso seco medio (n = 10; 11 mg) sobre el peso seco medio del control de nutrientes (n = 10; 9,9 mg; p = 0,03). Los resultados de la dosificación de raíces de rábano con 25 pM y 100 pM de MeM se resumen gráficamente en la Figura 8, en la que el tratamiento con 100 pM de MeM dio como resultado una mejora muy significativa del 17 % del peso seco medio (n = 15; 10,9 mg) sobre el peso seco medio del control de nutrientes (n = 35; 8,7 mg; p = 0,003); y el tratamiento con 25 pM de MeM dio como resultado una mejora significativa del 12 % del peso seco medio (n = 20; 10 mg) sobre el peso seco medio del Control de nutrientes (n = 35; 8,7 mg; p = 0,03.

La inmersión de brotes de rábano en p-amino-fenil-a-D-manosido (APM) 100 pM dio como resultado un aumento estadísticamente significativo del 10 % del peso seco medio (n = 10; 11 mg) sobre el control de nutrientes (n = 10; 9,9 mg; p = 0,01). Los resultados de la exposición de las raíces de rábano a APM 10 pM y 5 pM se resumen gráficamente en la Figura 9. El cultivo hidropónico de brotes de rábano con APM 10 pM en solución de nutrientes dio como resultado un aumento significativo del 13 % del peso seco medio (n = 20; 10,3 mg) sobre el control de nutrientes (n = 40; 8,7 mg; p = 0,01); pero, el peso seco medio de APM 5 pM (n = 20; 9,4 mg) no fue significativamente diferente que el del Control de nutrientes (n = 40; 8,7 mg; p = 0,06). Se muestran selecciones representativas de las poblaciones de este experimento en la Figura 10 para lo cual una germinación de rábano tratada con APM 10 pM, derecha, mostró raíces más largas y mayor expansión de hojas de cotiledón en comparación con el Control de nutrientes, izquierda.

La penta-acetil-a-D-manopiranosa acuosa tiene características de alta potencia de a-manosido y, por lo tanto, el crecimiento mejorado resultó de los tratamientos, como sigue: Intervalo, 1 ppm a 1000 ppm; intervalo preferido, de 8 ppm a 80 ppm; disolver en un disolvente orgánico miscible en agua, como metanol, etanol y/o isopropanol; diluir en solución acuosa en presencia de los cationes divalentes, 0,5-12 ppm de Mn+2 y 1-50 ppm de Ca+2.

Microperlas de vidrio: las diversas pPerlas proporcionaron apoyo para el cultivo hidropónico de plantas. La aireación pareció ser adecuada en nuestros cultivos en recipientes.

Seguridad: La manipulación de pPerlas debe realizarse de acuerdo con los protocolos que incluyen revisiones de las Hojas de Datos de Seguridad del Material antes de la experimentación. Si se derraman, estas esferas de vidrio resbalan bajo los pies y deben recogerse inmediatamente con una aspiradora. Teniendo en cuenta que el vidrio es dos veces más denso que el agua, al levantar un saco o balde lleno de pPerlas, tomar precauciones para preservar la salud de la espalda solicitando ayuda. Para uso en laboratorio, esterilizar las pPerlas por separado de los líquidos, preferiblemente calentando el vidrio seco en hornos a 200 °C durante la noche. Dejar que pasen varias horas para que tanto las pPerlas como las soluciones acuosas estériles se enfríen hasta temperatura ambiente. Humedecer las pPerlas sólo después de enfriarlas hasta <40 °C para evitar que se golpeen. Las erupciones de pPerlas húmedas en un autoclave pueden dañar las válvulas, los controles, la cristalería y la instrumentación. Evitar que las pPerlas toquen las membranas mucosas y los ojos. Usar protección para los ojos. Ponerse una mascarilla contra el polvo para evitar la inhalación de microperlas y polvo de vidrio.

Índice de refracción: en los hornos de cohura, las perlas de vidrio se funden para formar esferas de vidrio transparente con superficies muy pulidas. Cada pPerla es una microlente que refracta la luz. Además, la reflexión difusa de la luz a través de la superficie de una pPerla puede enviar una fracción de la luz en todas las direcciones. La luz puede dirigirse de acuerdo con el índice de refracción del vidrio del que se fabrican las pPerlas. Por ejemplo, una pPerla con un alto índice de refracción exhibe reflectividad refleja, enviando luz hacia su fuente. Por el contrario, una pPerla con un índice de refracción más bajo puede enviar un haz en ángulo recto con el rayo entrante. En las FIGS. 11A y 11B, las trayectorias teóricas de la luz a través de una pPerla de alto índice de refracción, ~1,9, se comparan con una pPerla con un índice de refracción más bajo. Para las FIGS. 11A y 11B, una pPerla con un alto índice de refracción, aproximadamente 1,9, envía luz en la dirección general de su fuente, arriba, en un fenómeno conocido como reflectividad refleja. Una pPerla con un índice de refracción más bajo, aproximadamente 1,5, puede enviar luz aproximadamente en ángulo recto con su aproximación, la parte inferior. En las FIGS. 11A y 11B, el símbolo de una fuente puntual de luz es un triángulo en una caja, etiquetado, "Haz de luz"; El círculo etiquetado como "Microperla de vidrio" representa una sola pPerla; y la "Refracción" de un haz de luz a través de la pPerla sigue la dirección de las flechas negras lineales. Bajo entornos con iluminación difusa, una pPerla con un índice de refracción más bajo puede ser una consideración práctica. El diagrama está representado en dos dimensiones, pero la refracción por pPerlas ampliamente dispersas es tridimensional (3D). La iluminación solar es difusa, una capa contigua de pPerlas que se refracta esféricamente en todas las direcciones, por lo que la refracción de la luz solar se muestra en la Figura 12 en el que un aura rodea la lente gran angular de 16 mm de la cámara de mano en el centro y aproximadamente a 15-30 cm por encima del domo de luz. En el exterior, las mediciones de intensidades directamente sobre sustratos a una distancia de 2,5 cm fueron las siguientes: Por encima de la marga arenosa, 270 a 300 pEin ■ irr2 s_1 y más pPerlas, 360 a 380 Ein ■ irr2 s-1; la luz solar se refracta hacia arriba desde el suelo con una intensidad de luz aproximadamente un 20 % más alta que la marga arenosa. La intensidad de luz adicional de la refracción de la superficie puede inducir el marchitamiento al mediodía para las plantas colocadas bajo la luz solar directa y cultivadas en pPerlas que pueden corregirse preparando plantas con aplicaciones de glicósidos.

4. Discusión

La fuente de materia prima, el vidrio de cal sodada reciclado, es alcalino; por lo tanto, cuanto más pequeña sea la pPerla, mayor será el área de superficie relativa de la cual extraer la alcalinidad nativa. Como la estabilidad del pH era la consideración principal, se hizo evidente que las pPerlas más grandes serían el medio preferido para las plantas verdes. El tratamiento de pPerlas con solución Nutribead superó el problema de alcalinidad mientras que proporcionaba un ambiente tamponado para el cultivo. La fertirrigación continua es un medio para estabilizar el medio; e, idealmente, se pueden implementar controladores de pH automatizados para medir de manera eficiente los caudales de una manera que permita la siembra de alta densidad. Además, el cultivo denso es aplicable a los protistanos donde el flujo frecuente a través de una solución Nutribea con pH ajustado se corresponde con un drenaje uniforme.

La aplicación de pPerlas a los cultivos implica esparcir una capa poco profunda de 0,4-10 mm sobre el suelo para potenciar la intensidad de la luz solar. Como el índice de refracción puede especificarse para dirigir la luz en diferentes ángulos, las pPerlas de un índice de refracción más bajo pueden ser útiles para iniciar cultivos en latitudes subpolares durante las temporadas en las que el ángulo de iluminación solar es bajo y la curvatura de la luz a un ángulo más amplio puede distribuir la iluminación de manera ventajosa. La aplicación de pPerlas junto con formulaciones de glicósidos puede ser un requisito para el crecimiento vigoroso de plantas expuestas a saturado-I por desplazamiento de azúcares del complejo proteico del Ciclo de Lectina de la Figura 13.

Los resultados de las investigaciones actuales son consistentes con una alta especificidad y afinidades de unión de manosidos a lectinas, las potencias correspondientes indicativas de sus tendencias hacia órdenes proporcionalmente más altos de unión a lectinas que a glucósidos. Un ejemplo de ello es la lectina de Canavalia ensiformis, concanavalina A (con A), que especifica a-trimanosido.

Los siguientes son ejemplos de formulaciones específicas que pueden emplearse ventajosamente para tratar plantas y potenciar el crecimiento en plantas para aumentar el desplazamiento de glucosa del almacenamiento en plantas. Las siguientes formulaciones ejemplares están destinadas a proporcionar una guía adicional a los expertos en la técnica y no representan un listado exhaustivo de formulaciones.

Ejemplo 6

Aplicación de perlas a recipientes de plantas:

Las superficies superiores de las bandejas de plástico negro de 9 pocillos se recubrieron mediante aspersión con pintura plateada y se dejaron secar durante la noche. Se aplicó una segunda aplicación de pintura de recubrimiento transparente a 0,35 mm de profundidad en seco. Mientras que el aglutinante transparente estaba húmedo, se distribuyó al aglutinante una capa de 700 pm de microperlas de 700 pm. Las perlas de silicato de 700 pm se adhirieron a la superficie superior de la bandeja de la maceta y dieron como resultado una refracción de un 20 % más de intensidad de luz sobre la superficie de la bandeja negra sin tratar, como se muestra en la Figura 15. La incorporación de microperlas a las superficies superiores de los pisos plásticos de pozos múltiples para plantas mejoró significativamente la intensidad de la luz solar hasta las plantas. El reborde superior recubierto de microperlas es más brillante por la reflectividad refleja (derecha) que un piso similar sin tratar (izquierda). Se dispensó un lavado de un cuarto de volumen de solución tamponada de fosfato monopotásico 1 mM y fosfato monoamónico 3 mM sobre microperlas sobre bandejas y se dejó escurrir. Se llenaron bandejas de jardinería con medio sin suelo y las plantas se cultivaron suplementando con la formulación de protección anterior.

El mismo procedimiento puede aplicarse a recipientes de plantas de todos los tamaños y materiales, tales como cerámica como se muestra en la Figura 16, madera, fibra de vidrio, plástico y similares, en los que los elementos reflectantes y/o refractantes de la luz, tales como microperlas, se adhieren de manera similar, preferiblemente a cualquier superficie del recipiente que permanezca expuesta a la luz artificial y/o natural durante el uso normal, tal como la superficie superior.

La figura 16 ilustra la unión de microperlas a las superficies superiores de las macetas con una intensidad de luz solar potenciada para las plantas. Se aplicó adhesivo transparente como una capa preliminar al reborde de una vasija de cerámica de 17,78 cm (7") con esmalte celadón. La capa preliminar se aplicó para levantar las microperlas de la superficie del esmalte para evitar la refracción de los colores de fondo. Después del secado, se asperjó una segunda capa de 350 pm de adhesivo transparente sobre el reborde como aglutinante para una capa de microperlas de vidrio de 700 pm. El reborde de la vasija recubierta con microperlas es claramente más brillante (derecha) que una vasija esmaltada con celadón similar (izquierda), lo que demuestra reflectividad refleja de las microperlas. Barra de escala, 30 cm.

Aplicación de perlas a película plástica:

El cultivo de cosechas de campo al aire libre, tal como las fresas, utiliza tiras en fila largas de película de polipropileno como mantillo plástico y como cubiertas. Por lo tanto, este procedimiento es aplicable a sustratos de plástico para microperlas, incluidos Mylar y otros poliésteres, PVC, Acetatos, HDPE, LDPE, PET, película de polímero óptico, plásticos en bloque UV e IR, plásticos reciclados, PVC adherente, películas retráctiles y películas de polímero transparente, y estructuras rígidas.

El polipropileno se puede seleccionar de la siguiente gama de especificaciones:

Tipo de mantillo Película de mantillo con agujeros; Película de mantillo sin agujeros Película Polietileno

Colores Transparente, negro, amarillo, negro y blanco, plata y negro

Anchura 95, 100, 120, 135, 150, 180, 200, 210 cm

Grosor 0,02, 0,03, 0,05, 0,06, 0,15 mm

Tamaños de los agujeros 10, 20, 45, 60, 80 mm

Empaque Rollo, bolsa

Antes de enrollar el polipropileno, la película se recubre con adhesivo de vidrio/plástico hasta una profundidad en seco de 50 |jm y, mientras el aglutinante está húmedo, se aplica una única capa de 100 jm de microperlas de 100 jm . Después de curado el aglutinante, la película se enrolla en preparación para su instalación en la aplicación en el campo como sustrato plástico que potencia la luz para todas las plantas que requieren una luz ambiental mejorada.

Aplicación de perlas a estructuras cerradas:

El cultivo de plantas en invernaderos y todos los demás tipos de recintos de cultivo de plantas utilizan cubiertas que reducen la entrada de luz. Las estructuras superficiales de los recintos pueden recubrirse con microperlas de vidrio para potenciar la luz a las hojas de las plantas por refracción. Por ejemplo, una pared reflectante, tal como la parte inferior de 0,91 - 3,66 m (3 - 12 pies) de altura de las paredes orientales de una vivienda, puede recubrirse con microperlas para refractar la luz del sol poniente; o por el contrario, las microperlas pueden cubrir las paredes occidentales de una vivienda para potenciar la luz del amanecer. En estructuras existentes, se aplican en primer lugar aglutinantes transparentes adecuados que son compatibles con la superficie de la pared y microperlas a una "pared refractante" y las microperlas de vidrio se aplican con presión de aire para adherirse al adhesivo húmedo. Para refractar paredes, se aplica una capa de 300 jm de microperlas de 300 jm a una capa adhesiva de 150 jm .

Los bancos, mesas y mostradores en los que las plantas pueden colocarse temporal o permanentemente, tal como en un recipiente adecuado, pueden recubrirse de manera similar con una capa única de microperlas de 100-700 jm . Donde la superficie es originalmente de color oscuro, tal como negro, el prerrecubrimiento con blanco o plateado potenciará la reflectividad refleja.

Todas las superficies de la infraestructura de un recinto para el cultivo de plantas se pueden incrustar con microperlas antes de la construcción o instalación mediante adhesión o incrustación de microperlas durante el curado u horneado del montaje en superficie. Particularmente, en el caso de infraestructuras de plástico rígido, se pueden incrustar microperlas de 100-700 jm en la superficie mientras el plástico está aproximadamente en su punto de fusión. Por ejemplo, un tablero de vivero de plástico rígido a la temperatura de moldeo por inyección se imprime con una capa de 700 jm de microperlas de 700 jm para la reflectividad refleja de la luz desde el tablero hasta las plantas encima cuando se instala en el vivero. Este procedimiento también es aplicable a patas de mesa y pisos premoldeados para maximizar la reflectividad refleja. Como se muestra en la Figura 17, la incorporación de microperlas en las paredes de la película de polietileno de un invernadero potenció significativamente la intensidad de la luz solar en las plantas. La fotografía de la Figura 17 se tomó contra un fondo negro no reflectante, por lo tanto, la luz reflejada fue atribuible a la película de invernadero y sus microperlas incrustadas. Se asperjó una capa de 350 jm de aglutinante transparente sobre la mitad de una hoja de película de polietileno de invernadero de 0.01524 cms; sobre el cual se aplicó una capa de microperlas de vidrio de 700 jm antes de que se curara el adhesivo. La sección recubierta de microperlas de la película exhibió reflectividad refleja, mostrándose más brillante que el área de la misma hoja que se dejó sin tratar, demostrando reflectividad refleja de las microperlas adheridas a una pared de un invernadero.

Ejemplo 7

Kit ejemplar de manosido-Ca-Mn

Formulado para el suministro foliar de nutrientes catiónicos divalentes.

Intervalo de Nitrógeno (N) total 1 -15 % Preferido 6,0%

6,0 % Nitrate Nitrogen

Intervalo de Calcio (Ca) 1-12 % Preferido 6,0%

6,0% de calcio divalente soluble en agua

Intervalo de Manganeso (Mn) 0,5 % a 8 % Preferido 5 %

5,0% manganeso divalente so luble en agua

Intervalo de Manitol 1 - 30 % Preferido 5 %

Derivado de Nitrato de Calcio y Nitrato de Manganeso.

Información general

Hortalizas, árboles frutales y cultivos de campo

Aplicar 0,473125 - 4,73125 l por 4.046,8564224 m2 (0.5-5 cuartos por acre) por aplicación durante la temporada de crecimiento. Se recomiendan al menos 3 aplicaciones. Aplicaciones más frecuentes a 0,94625 - 1,8925 l por 4.046,8564224 m2 (pueden ser necesarios 1-2 cuartos por acre para corregir deficiencias.

Cultivos ornamentales

Aplicar 0,473125 -0,94625 por 378,5 L (0,5 -1 cuarto por 100 galones) de agua. Cubrir el follaje completamente hasta el punto de escurrimiento.

Aplicación al suelo

Puede aplicarse mediante riego por goteo o aspersión a una tasa de 0,94625 a 4,73125 l por 4.046,8564224 m2 (1 a 5 cuartos por acre). No aplicar fertilizantes a base de fosfato durante el mismo ciclo de riego.

Instrucciones de mezcla

Poner de 1/3 a 2/3 del volumen total de agua deseado en el tanque. Agregar pesticidas si es necesario y agitar hasta que esté completamente mezclado. Agregar adyuvante o suplemento si es necesario y agitar gite hasta que esté completamente mezclado. Agregar la cantidad deseada y agitar hasta que esté completamente mezclado. Llenar el tanque con el resto del agua deseada. Una prueba de frasco es una buena práctica de campo para evaluar la compatibilidad de múltiples mezclas químicas. Precaución: Verifique previamente la compatibilidad con mezclas químicas y soluciones altas en fosfato y alcalinas (pH alto). Evitar mezclar en tanque con soluciones alcalinas. La fórmula se puede aplicar eficazmente con muchos productos químicos agrícolas. En el caso de combinaciones de mezcla en tanque desconocidas, se puede justificar una evaluación suficiente para determinar la eficacia y la seguridad del cultivo. Utilizar un mínimo de 37,85 l (10 galones) de agua por 4.046,8564224 m2 (1 acre) con equipo de aspersión terrestre y un mínimo de 7,57 l (2 galones) para aplicación aérea. La tasa óptima de aplicación variará dependiendo de las propiedades de su suelo, tal como el pH del suelo, el contenido de materia orgánica, la textura del suelo, las condiciones climáticas, la estación, la salud general del cultivo y las especies. Para obtener los mejores resultados, seguir las recomendaciones de análisis de plantas o pruebas de suelo.

Ejemplo 8

Las aplicaciones temporales de perlas de silicato se pueden aplicar a cultivos en hileras al aire libre en franjas estrechas a lo largo de la base de los germinados. Después de la germinación de semillas, por ejemplo, de lechuga, se distribuye una tira de 700 jm de profundidad, de 2,54 cm a 91,44 cm (1" a 36") de ancho, de microperlas de 700 |jm en el centro de la fila de brotes para la reflectividad refleja de la luz desde el nivel del suelo hasta el follaje.

Ejemplo 9

Las áreas sombreadas de los Turfgrass al aire libre presentan problemas para hacer coincidir sus cualidades con el césped en campos soleados. La aplicación de microperlas de silicato dentro del dosel del césped mejoró el suministro de luz solar para los procesos fotosintéticos en lugares sombreados a través de la reflectividad refleja de las perlas. La aplicación de una capa de perlas de tamaño de 500-700 micrones en el dosel de césped se limitó al césped sombreado específico del lugar de los greens de golf cada 1 a 2 semanas mientras las plantas de césped crecían activamente. Las aplicaciones repetidas a lo largo de las temporadas de cultivo bien sea de variedades de césped de estación fría o cálida aseguraron el crecimiento continuo del césped utilizando los siguientes protocolos: Las aplicaciones de campo de perlas de silicato se aplicaron al césped en un campo de golf al esparcir una capa de microperlas de 700 jm para el tratamiento localizado de áreas sombreadas a ganar reflectividad refleja para potenciar la luz solar. El esparcimiento de microperlas fue particularmente eficaz aproximadamente 5 a 15 días después de la siembra, cuando se aplicó con la aparición de las primeras briznas de hierba. Se distribuye una capa superior de microperlas de 700 jm de profundidad en 93 m2 (1000 pies cuadrados) de sustrato para lograr una reflectividad refleja de la luz desde la superficie hasta las hojas de hierba. El día antes del revestimiento superior con microperlas, el césped se puede fotofitoproteger mediante tratamiento a una tasa de 283,875 l por 4.046,8564224 m2 (75 galones/acre) con la siguiente formulación de manosidos: Diluir en 283,875 l (75 galones) de agua.

Compuesto Preferido Intervalo (gramo)

KNO3 20 1 -1000

CaNOa 5 1 -1000

(NH4)2SO4 8 1 -100

1,3 mM KH2PO4 MKP 8, pH 6 1 - 80 (pH 5 - pH 6)

0,9 mM NH2HPO4 DAP 5, pH 6 1 - 80 (pH 5 - pH 6)

Fe-HeEDTA 0.5 0,1 -5

Mn-EDTA 0,3 0,1 -3

500 jM Metil-a-D-Mannoside 7,3 3 -1000

Ejemplo 10

Los tratamientos de semillas de plantas agrícolas con manosidos se complementan con cationes divalentes solubles. El tratamiento de las semillas se logró mediante la preparación con formulaciones completas de manosidos o mediante revestimiento de semillas. Una formulación de cubierta de semilla ejemplar es la siguiente:

Metil-a-D-glucósido 1 gramo

Manganeso-EDTA, sal disódica 5 |jg

Nitrato de calcio 0,5 gramos

Fosfato de Monoamonio 0,1 gramos

Espolvorear finamente y mezclar los compuestos anteriores hasta homogeneidad. Espolvorear 500 semillas de lechuga para cubrir con la mezcla anterior antes de plantar. Sembrar las semillas durante la temporada de siembra según corresponda a la zona designada.

El tratamiento de semillas y plántulas mediante soluciones acuosas se ejemplifica con manosidos suplementados con cationes divalentes solubles en formulaciones completas de manosidos. Se demuestra el tratamiento coordinado de semillas con microperlas de vidrio. Los beneficios de tales procedimientos ejemplares de preparación de semillas son los siguientes: Se probaron la germinación y el crecimiento temprano de rábano (Raphanus sativus L., cultivar "Cherry Bell") y Acelga suiza (Beta vulgaris subespecie cicla L., cultivar "Fordhook® Giant") para determinar la respuesta a amanosidos suplementados con Ca2+ y/o Mn2+. Los ensayos rápidos de germinación y crecimiento de semillas de rábano utilizaron cultivos hidropónicos sin medio sólido; en experimentos más largos con Acelga suiza se utilizó un sustrato de 2-5 mm de microperlas de vidrio de 700 jm de diámetro. La neutralización de microperlas de vidrio puede realizarse con una solución diluida ligeramente ácida titulada a pH 6; por ejemplo, con ácidos minerales tales como ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico y similares; ácidos orgánicos tales como ácido urónico, cítrico, málico, láctico, salicílico, ascórbico, succínico, oxaloacético, cetoglutárico, fumárico y aminoácidos, y similares; agentes tamponadores biológicos artificiales tales como TRIS, BIS TRIS, MES, MOPS, HEPES y similares; fertilizantes; y lo más preferiblemente, fosfatos; y los compuestos más preferidos son combinaciones de compuestos en un tampón de pH 6 que proporcionan los principales nutrientes para las plantas, tales como MAP con DKP o DAP con MKP; y similares. Cuando se añadió el medio de prueba, las microperlas de vidrio formaron una capa uniforme, atrayendo líquido a la superficie por acción capilar. Las semillas se examinaron para excluir semillas aberrantemente grandes, pequeñas o dañadas, y se colocaron en la superficie del sustrato. Para los experimentos que utilizan plántulas posteriores a la germinación, las semillas se germinaron en agua desionizada antes de exponerlas a los medios de nutrientes. Una semilla con una radícula emergida> 1 mm se registró como germinada, y las semillas germinadas se contaron diariamente, hasta el 95 % de germinación. No hubo evidencia visible bien sea de efectos de desecación o anegamiento. Las microperlas de vidrio se eliminaron por inmersión y agitación en agua, o manualmente con unas pinzas finas. Las plantas cosechadas se secaron en un horno para determinar el peso seco. Las soluciones de tratamiento y control se prepararon disolviendo los nutrientes en agua ultrapura desionizada.

Los medios de crecimiento se basaron en la omisión o inclusión de glucósidos y cationes divalentes direccionados. Triosa es la abreviatura de a-1,3-a-1,6 mannotriosa) y MEM es metil-a-D-manosido. La terminología utilizada en este documento indica la omisión o inclusión de nutrientes: 000 = medio de control sin glucósido, Ca2+ o Mn2+; MeM00 = medio con MeM, pero sin Ca2+ o Mn2+; MeMCa0 = medio con MeM y Ca2+, pero sin Mn2+, 0CaMn = medio sin MeM, pero con Ca2+ Mn2+; y así sucesivamente. Se utiliza una terminología similar para los medios que contienen triosa. Los resultados citados son medias ± SE. Los valores medios de los diferentes tratamientos se compararon mediante la prueba t de Student (de dos colas). Las diferencias se consideraron significativas a p < 0,05.

Resultados

Las plántulas de rábano post-germinación cultivadas en medio completo con metil-a-D-manosido 500 mM, Ca2+ y Mn2+ (500MeMCaMn) exhibieron diferencias discernibles de las plántulas cultivadas en medios que carecen de uno o más de esos componentes. Las plantas tratadas con 500MeMCaMn mostraron la pigmentación más temprana y tenían brotes altos y erguidos y raíces robustas con raíces principales y pelos radiculares blancos saludables. En contraste, las plantas cultivadas en medios que carecen de Ca2+ tenían raíces delgadas y alargadas, y las plantas que crecían en medios que carecen de Mn2+ tenían raíces y brotes cortos y gruesos. Las plántulas de rábano cultivadas durante 2 días en 500MeMCaMn tenían un peso seco medio significativamente mayor que las plantas cultivadas en medios que carecen de uno o más componentes. La adición de MeM solo, o de Ca2+ y Mn2+ sin MeM, no tuvo un efecto significativo sobre el crecimiento de las plantas. Las plántulas de rábano cultivadas durante 3 días en medios con y sin 100 pM de MeM, Ca2+ o Mn2+ mostraron efectos de omisión de nutrientes similares a los observados en experimentos más cortos usando 500MeM. Los rendimientos fueron más altos para el medio completo (100MeMCaMn a 10 ± 0,3 mg, n = 36) y significativamente menores para los medios con una o más omisiones (0CaMn, 9 ± 0,3 mg, p = 0,04; MeM0Mn, 9 ± 0,2 mg, p = 0,01; n = 36 para cada tratamiento). Cuando las semillas de rábano germinaron en el mismo medio en el que se produjo el crecimiento subsecuente de las plántulas, el medio completo produjo un peso seco de brotes significativamente mayor que el medio sin Ca2+ (8 ± 0,2 mg y 7 ± 0,2 mg, respectivamente, n = 50 para cada tratamiento). Las plántulas de rábano cultivadas en un medio que contenía solo uno de los cationes divalentes mostraron diferencias morfológicas consistentes: las plántulas que carecen de Mn2+ tenían raíces cortas y robustas, mientras que las plántulas que omitían Ca2+ tenían raíces largas y delgadas. La medición de la longitud de la raíz después de 3 días de crecimiento en diversos medios confirmó estas diferencias. Las raíces de las plántulas cultivadas sin MeM o Mn2+ eran significativamente más cortas que las raíces de las plántulas cultivadas en medio completo o sin Ca2+. Cuando las semillas de rábano germinaron en el mismo medio en el que se produjo el crecimiento subsecuente de las plántulas, el medio completo produjo un peso seco medio de la raíz significativamente mayor que el medio sin Ca2+ (1,8 ± 0,07 mg y 1,5 ± 0,06 mg, respectivamente, n = 50 para cada tratamiento). Las semillas de Acelgas suizas germinan más lentamente que las de rábano y se utilizaron para examinar los efectos de la omisión de nutrientes en la germinación, primero contando la aparición de radículas hasta que todas las semillas en un tratamiento habían germinado. De 100 semillas sembradas en medio completo (100MeMCaMn), los recuentos diarios fueron 0, 19, 60, 75, 80 y 100; en comparación con recuentos de 0, 13, 41, 58, 63 y 84, cuando se sembró en un medio que carecía de MeM. Por lo tanto, el medio completo de 100 MeMCaMn no solo produjo recuentos diarios más altos que 0CaMn, sino que el recuento medio fue mayor (56 vs 43). La germinación temprana también dio como resultado una mayor altura de brotes y longitudes de raíces que mejoraron significativamente el peso seco de la planta entera, con 100MeMCaMn = 1,5 ± 0,04 mg, 0CaMn = 1,4 ± 0,06 mg, n = 60 para cada tratamiento, después de 7 días de crecimiento de la plántula. Las tasas de germinación de las semillas de Acelgas suizas en medios que contienen 100 pM de MeM fueron consistentemente más altas que las tasas en medios sin el glucósido. Las semillas en medio con MeM y Mn2+, pero sin Ca2+, exhibieron una mayor tasa de germinación inicial que las semillas en medio completo o en medio sin Mn2+, pero después de los primeros cuatro días, las tasas fueron similares para los tres medios que contenían MeM. Así, como en el crecimiento de las raíces de las plántulas, el efecto del glucósido sobre la germinación, es decir, la emergencia de las raíces, se optimizó en presencia de Mn2+ sin Ca2+, pero no en presencia de Ca2+ sin Mn2+. Los trisacáridos con ligandos de a-manosilo terminales son específicos de las lectinas de unión a manosa y tienen las mayores afinidades de unión. Para examinar los efectos de las bajas concentraciones sobre el crecimiento de las plántulas, se cultivaron 60 plántulas de rábano en 30 ml de medio, cada una de las cuales contenía triosa 0, 0,3, 1 o 10 pM con Mn2+ y Ca2+. Después de 1 día, los tratamientos se decantaron y se reemplazaron con DI H2O. El segundo día, los pesos secos medios fueron significativamente mayores para las plántulas cultivadas en medio completo a concentraciones de triosa de 0,3, 1 o 10 pM que para las plántulas cultivadas en medio sin triosa. Las plántulas que crecieron con triosa 1 pM, pero que carecían de Ca2+, fueron comparables a las plántulas que crecieron sin triosa. No se observó ningun potenciamiento del crecimiento con menos de 0,3 pM de triosa y las respuestas a los tratamientos con triosa 1 pM completa fueron visualmente discernibles en dos días. El efecto de la triosa sobre el crecimiento de las plantas es potente y requiere ambos cationes divalentes. La preparación de la semilla con a-manosido en combinación con Ca+2 y Mn+2 dio como resultado un potenciamiento significativo de la germinación de la semilla y el crecimiento de la plántula, en comparación con los tratamientos que carecen de uno o más de esos componentes. Sin ambos cationes divalentes, los a-manosidos no tuvieron un efecto significativo sobre el rendimiento de las plántulas. Sin embargo, el medio que contenía amanosido y Mn+2 aceleró la germinación de la semilla y potenció el crecimiento de las raíces en ausencia de Ca+2.

Ejemplo 11

Protocolo para una novedosa mezcla de una sola etapa de pentaacetil-a-D-manopiranosa para plantas. El a-manosido, pentaacetil-a-D-manopiranosa, exhibe una potente actividad cuando se formula con manganeso soluble y cationes divalentes de calcio. Se proporciona un procedimiento de fabricación por medio de un catalizador novedoso compuesto de zinc, manganeso y sales de cloruro de calcio: Agregar 0,4 g de cloruro de zinc anhidro, 0,1 g de cloruro de manganeso anhidro y 0,1 g de cloruro de calcio anhidro en 12 ml de anhídrido acético y 2,0 g de manosa anhidra en un matraz de ebullición de fondo redondo de 100 ml. Agregar una granalla para ebullición, colocar el matraz con un condensador y calentar el matraz con una manta eléctrica hasta que el contenido comience a hervir. Apagar el fuego hasta que la reacción exotérmica se detenga y luego, con unos 2 minutos más de calentamiento, hervir la mezcla. Verter la solución caliente con buena agitación en aproximadamente 250 ml de una mezcla de agua y hielo hasta que la suspensión se solidifique. Recolectar el sólido por filtración o centrifugación.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para potenciar el crecimiento de una planta, que comprende:

(a) hacer crecer dicha planta en presencia de una o más microperlas de silicato como elementos reflectantes y refractores de la luz, de tal manera que dichas una o más microperlas de silicato como elementos reflectantes y refractores de la luz redistribuyan la luz hacia dicha planta; y

(b) fotofitoproteger dicha planta aplicando a dicha planta una formulación que comprende uno o más compuestos glicopiranosídicos.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho compuesto glicopiranosídico es un aril-a-D-glicopiranósido.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dichos compuestos glicopiranosídicos se seleccionan del grupo que consiste en fenil-a-D-manopiranósido; sales y derivados de fenil-a-D-glicopiranósido y combinaciones de los mismos; aminofenil-a-D-manopiranósido, aminofenilmanopiranósido, aminofenilxilósido, aminofenilfructofuranósido, glicopiranosilglicopiranósido, tetraacetil-a-D-manopiranosa, tetra-acetilmannopiranosa, trimanosido e indoxil glicopiranósidos.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho uno o más miembros reflectantes de luz y/o refractantes de luz comprenden microperlas de silicato de cal sodada.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dichos uno o más miembros reflectantes de luz y/o refractantes de luz comprenden microperlas tamponadas a neutralidad.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho compuesto glicopiranosídico es indoxil manopiranósido.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dichos compuestos glicopiranosídicos son poliacilmannopiranosas mixtas.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha formulación comprende manganeso y calcio solubles.

9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicho manganeso soluble está presente en una cantidad de 0,5 12 ppm de Mn+2 y dicho calcio soluble está presente en una cantidad de 1-100 ppm de Ca+2.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dichos uno o más elementos reflectores de luz y/o refractores de luz comprenden plástico al que se unen las microperlas de silicato.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dichos uno o más miembros reflectantes de luz y/o refractantes de luz comprenden un sustrato al que se unen las microperlas de silicato.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha luz redistribuida es radiación fotosintéticamente activa.

13. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicho compuesto glicopiranosídico es un alquilglicósido, metil-a-D-manosido o un metilglicósido.

14. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que se aplica una cantidad efectiva de una formulación que comprende alfa-D-manosidos a dicha planta en presencia de iones de calcio divalentes solubles en agua e iones de manganeso divalentes solubles en agua.