ITVA20100045A1 - Metodo per sigillare i baccelli - Google Patents
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Description
METODO PER SIGILLARE I BACCELLI
Settore tecnico
La presente invenzione riguarda un metodo per la riduzione della perdita di semi durante la raccolta di particolari coltivazioni, dovuta alla prematura rottura dei baccelli, che comprende l’uso d i una composizione acquosa contenente una carbossimetil cellulosa a bassa viscosità in grado di sigillare i baccelli stessi.
Questa invenzione riguarda inoltre l'uso di carbossimetil cellulosa a bassa viscosità come sigillante di baccelli in composizioni spray diluite.
Stato dell’arte
La rottura dei baccelli, detta anche rottura dei semi, à ̈ un fattore agronomico importante perché influenza la resa della raccolta di alcune coltivazioni.
La rottura dei baccelli causa la dispersione dei semi, che avviene mediante un processo di deiscenza.
In molti prodotti agricoli da seme quali semi per la produzione di olio, granaglie e legumi, come pure nelle coltivazioni di semi da riproduzione, la deiscenza prematura, prima della raccolta, o il rilascio di semi durante la raccolta meccanica provoca serie riduzioni di resa.
In circostanze sfavorevoli, ad esempio in giorni molto ventosi (abbastanza frequenti nel periodo di raccolta), fino a metà del raccolto può finire a terra. Ciò à ̈ particolarmente vero per la colza.
L'esame visivo delle coltivazioni ed altre tecniche agricole, quali la determinazione del loro contenuto d'acqua, sono stati i primi metodi utilizzati per selezionare il momento migliore per effettuare la raccolta dei semi.
Le ricerche volte a risolvere il problema della rottura dei baccelli e della deiscenza precoce dei frutti si sono focalizzate in questi ultimi 20 anni sulla coltivazione di varietà ibride resistenti alla rottura. Tuttavia, questi ibridi frequentemente sono sterili e perdono le loro caratteristiche favorevoli che devono essere rigenerate mediante incroci, cosa che richiede tempo ed à ̈ molto laboriosa. Fino ad ora non à ̈ stato descritto un metodo semplice per la produzione di piante geneticamente modificate che non si aprano e non liberino prematuramente i loro semi.
Altre strategie per evitare che il baccello si rompa prematuramente comprendono l'uso di prodotti chimici, come i sigillanti di baccelli, o tecniche meccaniche come l’andanatura, che riduce la rottura causata dalle condizioni meteorologiche avverse.
L’andanatura, poiché induce il seme a maturare più uniformemente, può effettivamente ridurre le perdite da rottura. Se applicata nei tempi sbagliati, può però portare a risultati del tutto controproducenti. In particolare, se eseguita in ritardo, provoca un aumento delle perdite dovute alla rottura dei baccelli mentre, se effettuata con troppo anticipo, provoca una diminuzione del raccolto a causa della inferiore dimensione e scarsa maturazione dei semi. Inoltre molti coltivatori possono seminare in un giorno una superficie fino a tre volte più ampia di quella che possono sottoporre ad andanatura, e questo rende più difficile la gestione della tempistica.
I sigillanti agiscono formando un lattice o un reticolo che ricopre i fragili baccelli, impedendone l’apertura durante la maturazione o in condizioni di tempo molto secco o piovoso. Ciò porta più baccelli a maturazione fisiologica e ad un aumento delle loro dimensioni, con conseguente aumento di resa ed eliminazione virtuale di tutti i seme acerbi, e permette inoltre una mietitura diretta.
I primi sigillanti di baccelli menzionati nell’arte nota sono quelli a base di resine di pino.
US 4,447,984 descrive l'uso, come agente sigillante di baccelli, di un gruppo di prodotti pinolenici a base di di-1-p-mentene. Questi prodotti, che contengono di-1-p-mentene ed alcuni suoi polimeri, polimerizzano ulteriormente formando una pellicola; tale ulteriore polimerizzazione può avvenire sui baccelli o anche essere indotta prima dell'applicazione. Possono essere anche usati altri monoterpeni di formula C10H16, che corrisponde a quella di due unità isopreniche.
Sfortunatamente i pinoleni sono sostanze naturali costose e a disponibilità limitata in rapporto alle necessità agricole. Inoltre questo genere di prodotti à ̈ molto tossico per i pesci e per gli organismi acquatici e deve essere trattato con una certa precauzione per evitare irritazioni cutanee e dermatiti causate dal loro uso frequente.
GB 2,073,590 propone un processo per la riduzione della perdita di semi nei raccolti del colza essiccati che avviene mediante trattamento e applicazione di Diquat in miscela con di-1-p-mentene.
Ora, sorprendente, abbiamo scoperto che una composizione sigillante per baccelli a base di carbossimetil cellulosa a bassa viscosità (LV-CMC) dà prestazioni eccellenti in termini di sigillatura, senza presentare gli svantaggi sopra identificati connessi con l’uso degli agenti comunemente usati per sigillare i baccelli.
Inoltre, la LV-CMC non influenza la velocità di essicazione della pianta e non ha effetti negativi sulla qualità o sulla maturazione dei semi.
Nel contesto dell’invenzione qui descritta, l'abbreviazione CMC comprende sia la carbossimetil cellulosa così come i suoi sali, per esempio la carbossimetil cellulosa di sodio, e con l’ espressione “carbossimetil cellulosa a bassa viscosità „ si intende una carbossimetil cellulosa con grado di polimerizzazione medio (DP) inferiore a 1500.
La LV-CMC può essere anche CMC depolimerizzata. Nel presente testo, l'espressione “CMC depolimerizzata„ definisce una carbossimetil cellulosa il cui il DP à ̈ stato ridotto a meno di 400 con un trattamento chimico, enzimatico, fisico, o mediante combinazione degli stessi.
Secondo l'invenzione, il grado di polimerizzazione medio (DP) della CMC può essere ricavato dal peso molecolare medio del polimero ottenuto tramite cromatografia ad esclusione molecolare (SEC) accoppiata ad un rivelatore a scattering multi-angolo di luce laser (MALLS).
Descrizione dell'invenzione
È quindi un oggetto di presente invenzione un metodo per impedire l'apertura prematura dei baccelli che comprende i seguenti stadi: i) preparare una composizione acquosa sigillante dei baccelli comprendente da 0,035 a 1,2 % peso/volume (p/v) di carbossimetil cellulosa a bassa viscosità (LV-CMC) con DP<1500, preferibilmente di carbossimetil cellulosa depolimerizzata, ii) spruzzare da 60 a 500 l/ha di detta composizione su coltivazioni con baccello entro un mese prima della raccolta.
Secondo un altro aspetto, la presente invenzione à ̈ diretta all'uso di una CMC a bassa viscosità come sigillante di baccelli.
Le caratteristiche ed i vantaggi relativi all'uso di carbossimetil cellulosa a bassa viscosità come agente sigillante di baccelli sono illustrati dettagliatamente nella descrizione che segue.
Descrizione dettagliata dell'invenzione
Secondo l'invenzione, la carbossimetil cellulosa a bassa viscosità preferita ha grado di polimerizzazione inferiore a 1000, viscosità Brookfield® in soluzione acquosa al 2,0% in peso, 20 giri/min. e 20 °C, inferiore a 500 mPa*s, e preferibilmente inferiore a 500 mPa*s a concentrazione del 4,0 % in peso. Vantaggiosamente, la LV-CMC ha grado di sostituzione da 0,4 a 1,6, più preferibilmente da 0,6 a 1,2.
Con l’espressione “grado di sostituzione„ (DS) si intende il numero di gruppi carbossimetile per unità anidroglucosidica della cellulosa; il DS può essere misurato tramite<1>H-NMR.
La LV-CMC maggiormente preferita à ̈ carbossimetil cellulosa depolimerizzata con DP inferiore a 400.
I metodi utilizzabili per depolimerizzare la carbossimetil cellulosa sono molto conosciuti; citiamo, ad esempio, quelli segnalati in:
• EP 382 577 , in cui sono descritti idrolizzati enzimatici di derivati della cellulosa;
• GB 2 281 073, in cui à ̈ descritta una procedura per ottenere soluzioni di carbossimetil cellulosa a bassa viscosità mediante dissoluzione in acqua di miscele solide di carbossimetil cellulosa ed enzimi;
• EP 465 992, in cui à ̈ descritta una procedura per la depolimerizzazione in acqua di eteri di cellulosa con perossido di idrogeno;
• EP 708 113, in cui à ̈ descritto un metodo per produrre eteri di cellulosa a basso peso molecolare mediante irradiazione;
• WO/2005/012540, che descrive una procedura per la depolimerizzazione enzimatica di carbossimetil cellulosa a media viscosità in forma di polvere dispersa in un mezzo eterogeneo idroalcolico.
Praticamente tutti questi metodi sono utilizzabili per la preparazione di CMC depolimerizzate idonee per la preparazione della composizione sigillante dei baccelli secondo l'invenzione. La carbossimetil cellulosa depolimerizzata ottenuta da un processo di depolimerizzazione enzimatica à ̈ la carbossimetil cellulosa preferita.
Secondo un aspetto della presente invenzione, la CMC depolimerizzata ha un DS compreso tra 0,4 e 1,6, preferibilmente fra 0,6 e 1,2 e viscosità Brookfield® al 35 % in peso, misurata a 20 rpm e 20 °C, compresa tra 1000 e 6000 mPa*s, preferibilmente tra 2000 e 5000 mPa*s.
La LV-CMC dell'invenzione à ̈ preferibilmente contenuta nella composizione sigillante di baccelli ad una concentrazione compresa tra 0,1 e 0,35% p/v. Per la preparazione della composizione sigillante di baccelli dell'invenzione, la LV-CMC può essere aggiunta in acqua in forma solida o in forma liquida concentrata.
Generalmente, si preferisce aggiungere CMC depolimerizzata in forma di soluzione o di dispersione liquida concentrata.
Secondo un aspetto preferito dell'invenzione, la soluzione o dispersione liquida concentrata di CMC depolimerizzata utilizzabile per la preparazione delle composizioni sigillanti, contiene dal 20 al 40 % in peso di CMC depolimerizzata, preferibilmente dal 25 al 35 % in peso.
La composizione sigillante di baccelli qui descritta può consistere di acqua e LV-CMC; essa può inoltre comprendere convenientemente anche principi attivi agrochimici quali: disseccanti, che stimolano l’essiccamento della pianta per facilitarne la raccolta; diserbanti, per controllare la crescita di malerbe; fungicidi, insetticidi, fertilizzanti, micronutrienti; loro miscele. I principi attivi agrochimici preferiti sono: sali di Diquat e di Glyphosate, Tebuconazole, fertilizzanti, micronutrienti e loro miscele.
La composizione sigillante di baccelli dell'invenzione può essere applicata spruzzando su qualunque genere di coltivazione con baccelli quali: leguminose, comprese piante di lenticchie, piselli, fagioli, sesamo, seme di lino ecc; brassicaceae, quali colza, canola, ravizzone ecc; soia. La composizione sigillante di baccelli à ̈ particolarmente efficace quando applicata sulla colza e in particolare sulla canola.
La composizione sigillante dei baccelli può essere spruzzata entro un mese, preferibilmente entro due settimane, prima maturazione della raccolta, in funzione del tipo di coltivazione e della presenza di disseccante nel liquido spruzzato. La composizione à ̈ spruzzata sui raccolti per mezzo di tecniche convenzionali, quali l’applicazione aerea o dal suolo.
La composizione del sigillante dei baccelli qui descritta viene applicata ad una dose compresa tra 60 e 500 di l/ha, preferibilmente da 200 a 300 l/ha. Le dosi più elevate dovrebbero essere utilizzate nelle coltivazioni ad alta densità .
L'applicazione del sigillante dei baccelli dell'invenzione può essere combinata 5 con l’andanatura, ma i migliori risultati saranno ottenuti permettendo che i raccolti raggiungano a completa maturazione ed effettuando la mietitura diretta o la mietitura/trebbiatura.
I dati sperimentali che seguono mostrano il confronto fra la composizione sigillante dei baccelli dell'invenzione e analoghe composizioni sigillanti presenti 0 sul mercato.
Esempi
Una soluzione acquosa di CMC depolimerizzata (D-CMC1), con un attivo pari al 35% in peso, viscosità Brookfield®3500 mPa*s, à ̈ stata diluita a 0.12 % p/v di attivo con acqua ed à ̈ stata quindi utilizzata come composizione sigillante di 5 baccelli.
La composizione sigillante di baccelli dell'invenzione à ̈ stata confrontata con altre tre composizioni sigillanti, adatte per il trattamento della colza prima della mietitura rispettivamente a base di:
ï‚· Nu Film 17, commercializzato da Miller Chemical Co. Hannover, PA 17331 -0 U. S.A.;
ï‚· Elastiq, commercializzato da Chemtura Middlebury, Connecticut 06749 - U. S.A.;
ï‚· Alfa Clay, commercializzato da Alpha Chemical Group, KYIV, 03150,
Ucraina.
Le composizioni sigillanti sono state applicate per mezzo di uno spruzzatore a trattore, con una applicazione standard pari a 300 l/ha. La raccolta delle piante di colza à ̈ stata effettuata mediante mietitura/trebbiatura meccanica. Le condizioni sperimentali usate in queste prove sono le più simili possibile alle normali condizioni di raccolta.
La Tabella 1 riporta i risultati per quanto riguarda la raccolta della colza coltivata senza fertilizzante. La Tabella 2 riporta i risultati concernenti la raccolta della colza coltivata applicando il fertilizzante N60P60K60.
Tabella 1
Composizione Resa Differenza dal Valore della resa aggiuntiva
sigillante (dose) (t/ha) bianco( t/ha) (valore std 350$/t)
Nessuna* 0.63
Nu Film 17 (1 l/ha) ** 0.89 0.26 91
Elastiq (1 l/ha) ** 1.16 0.53 186
Alfa Clay (1.5 l/ha) ** 1.29 0.66 231
D-CMC1 (1 l/ha) 1.85 1.22 427
*bianco
* *comparativa
Tabella 2
Composizione Resa, Differenza dal Valore della resa aggiuntiva
sigillante (dose) (t/ha) bianco (t/ha) (valore std 350$/t)
Nessuna* 1.07
Nu Film 17 (1 l/ha) ** 1.19 0.12 42
Elastiq (1 l/ha) ** 1.16 0.09 32
Alfa Clay (1.5 l/ha) ** 1.48 0.41 144
D-CMC1 (1 l/ha) 1.71 0.64 224
*bianco
* *comparativa
I dati dimostrano che l'applicazione della composizione sigillante di baccelli dell'invenzione può ridurre in misura elevata la perdita di semi dovuta alla rottura dei baccelli, con risultati migliori rispetto ad analoghi prodotti presenti sul mercato.
Claims (12)
- Rivendicazioni 1. Metodo per impedire l'apertura prematura di baccelli da semi comprendente i seguenti stadi: i) preparare una composizione acquosa comprendente da 0,035% a 1,2 % peso/volume (p/v) di carbossimetil cellulosa (LV-CMC) con DP<1500; ii) applicare da 60 a 500 l/ha di detta composizione su colture con baccelli entro un mese prima della raccolta.
- 2. Il metodo secondo la rivendicazione 1 in cui la LV-CMC ha DP<1000.
- 3. Il metodo secondo la rivendicazione 2 in cui la LV-CMC Ã ̈ una carbossimetil cellulosa depolimerizzata (D-CMC) avente DP<400.
- 4. Il metodo secondo la rivendicazione 1 in cui la composizione acquosa comprende da 0.1% a 0.35% p/v di LV-CMC.
- 5. Il metodo secondo la rivendicazione 1 in cui la composizione acquosa contiene ulteriormente, principi attivi agrochimici, quali disseccanti, diserbanti, insetticidi, fungicidi, micronutrienti, fertilizzanti o loro miscele.
- 6. Il metodo secondo la rivendicazione 5 in cui detta composizione acquosa contiene, come principi attivi agrochimici, un sale di Glyphosate, un sale di Diquat, Tebuconazole, un fertilizzante o loro miscele.
- 7. Il metodo secondo la rivendicazione 1 in cui dette colture con baccelli sono scelte nel gruppo che consiste di leguminose, brassicaceae da seme, e soia.
- 8. Il metodo secondo la rivendicazione 7 in cui dette colture con baccelli sono colza.
- 9. Il metodo secondo la rivendicazione 1 in cui la composizione acquosa à ̈ spruzzata entro due settimane prima della raccolta.
- 10. Uso di una carbossimetil cellulosa a bassa viscosità (LV-CMC) con un DP<1500 come sigillante dei baccelli.
- 11. L'uso secondo la rivendicazione 10 in cui la LV-CMC ha DP<1000 e viscosità Brookfield® al 2% in peso in acqua, misurata a 20 rpm e 20 °C inferiore a 500 mPa*s.
- 12. L'uso secondo la rivendicazione 11 in cui la LV-CMC à ̈ una carbossimetil cellulosa depolimerizzata con un DP<400 e viscosità Brookfield® al 25% in peso, 20 rpm e 20 °C compresa tra 1000 e 6000 mPa*s.
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