MXPA97009960A - Mejora en la produccion de plantas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere al uso de exógeno de betaína y auxiliar para mejorar la producción de plantas. De acuerdo con la invención, la betaína y el auxiliar pueden ser aplicados juntos o por separado y usarse tanto bajo condiciones normales y de tensión. La invención también se refiere a una combinación de betaína y auxiliar, a plantas tratadas de manera exógena con betaína y auxiliar, y a productos obtenidos de tales plantas.

Description

MEJORA EN LA PRODUCCIÓN DE PLANTAS Campo técnico La invención se refiere al uso de betaína para mejorar la producción de plantas. La invención se refiere especialmente al uso combinado de betaína y un auxiliar para mejorar la producción de plantas. De acuerdo a la invención, la producción de ser mejorada bajo condiciones normales y de tensión , es decir, cuando las condiciones son pobres debido, por ejemplo, a bajas temperaturas, sequía, alta salinidad o venenos ambientales que interfieren con el crecimiento. La invención también se refiere a una combinación de betaína y auxiliar, a plantas tratadas con betaína y auxiliar, y a productos obtenidos de tales plantas.

Antecedentes El ambiente y las condiciones de crecimiento afectan considerablemente la producción de las plantas. Las condiciones y el ambiente de crecimiento óptimos usualmente resultan en una cosecha que es grande en cantidad y alta en calidad. Bajo condiciones de crecimiento pobres, tanto la calidad como la cantidad naturalmente se deterioran. Las propiedades fisiológicas de una planta- son de preferencia manipuladas por medios de cultivo, tanto con métodos de cultivos tradicionales y, por ejemplo, con manipulación genética. Diversas soluciones diferentes concernientes a la técnica de cultivación han sido desarrolladas para mejorar las condiciones de crecimiento y la producción de las plantas. Seleccionar la planta correcta para la ubicación de crecimiento correcta es evidente por sí sola para u na persona experta en la técnica. Durante la época de crecimiento, las plantas pueden ser protegidas con medios mecánicos utilizando por ejemplo diferentes gasas o plásticos, o cultivando las plantas en invernaderos. La irrigación y los fertilizantes generalmente se usan con el fin de mejorar el crecimiento. Los surfactantes frecuentemente son usados en conexión con la aplicación de pesticidas, agentes protectores y minerales. Los surfactantes mejoran la penetración de substancias a las células de la planta, con lo cual se intensifica y aumenta el efecto de los agentes antes mencionados, y se reduce de manera simultánea sus efectos dañinos en el ambiente. Sin embargo, diferentes métodos de técnicas de cultivación son frecuentemente laboriosos y poco prácticos, su efecto está limitado (el tamaño económico de un invernadero, la protección limitada provista por gasas, etc.), y también son demasiado costosos en una escala global. Ninguna solución química económicamente aceptable para proteger las plantas de condiciones de tensión ambientales ha sido descrita hasta ahora. El suministro de agua es más importante que cualquier otro factor ambiental para la productividad de una cosecha, aún cuando la sensibilidad de las plantas a la sequía varía. La irrigación generalmente es utilizada para asegurar suficiente suministro de agua. Sin embargo, hay importantes problemas ambientales y de salud relacionados con la irrigación, por ejemplo, un decremento agudo en los recursos de agua, el deterioro la calidad de agua y el deterioro de las tierras de cultivo. Se ha calculado en el campo que aproximadamente la mitad de las tierras irrigadas artificialmente del mundo están dañadas por inundaciones y salinización. Una indicación de la importancia y el alcance del problema es que existen 255 millones de hectáreas de tierras irrigadas en el mundo, y ellas responden por el 70% del total del consumo de agua mundial. Solo en Estados Unidos, existen alrededor de 20 millones de hectáreas de tierras irrigadas principalmente en el área de los 18 estados del oeste y en la parte sureste del país. Ellas usan el 83% del consumo total de agua solo para irrigación. También se puede notar que el uso de agua de irrigación aumenta cada día, especialmente en los países industriales. Además de estos problemas, otra desventaja de la irrigación es el alto costo. Otro factor de tensión serio es la salinidad de la tierra. La salinidad de la tierra puede definirse en diferentes maneras; de acuerdo con la definición general, la tierra es salina si contiene sales solubles en una cantidad suficiente para interferir con el crecimiento y la producción de diversas especies de plantas cultivadas. La más común de las sales es el cloruro de sodio, pero otras sales también ocurren en combinaciones variantes dependiendo del origen del agua salina y de la solubilidad de las sales. Es difícil para las plantas en crecimiento en terreno salino obtener una cantidad suficiente de agua del terreno teniendo un potencial osmótico negativo. Las altas concentraciones de iones de sodio y cloruro son venenosas para las plantas. Un problema adicional es la falta de minerales, lo que ocurre cuando los iones de sodio compiten con iones de potasio requeridos, de cualquier manera, para el crecimiento de la célula, la osmoregulación y la estabilización del pH. Este problema ocurre especialmente cuando la concentración de iones de calcio es baja.

La productividad de plantas y su sensibilidad a la salinidad del terreno también depende de las especies de plantas. Las halófitas requieren contenidos de cloruro de sodio relativamente altos para asegurar el crecimiento óptimo, mientras que las glicófitas tienen baja tolerancia o su crecimiento es considerablemente inhibido aún a bajas concentraciones de sal. Existen grandes diferencias aún entre diferentes cultivos de una especie de planta cultivada. La tolerancia a la sal de una y las mismas especies o cultivo también puede variar dependiendo por ejemplo de la etapa de crecimiento. En el caso de baja o moderada salinidad, el crecimiento más lento de glicófitas no puede ser detectado en la forma de síntomas específicos, tales como clorosis, pero se muestra en el crecimiento impedido de las plantas y en el color de sus hojas que es más oscuro que el normal. Más aún, el área de hojas total es reducida, la asimilación de dióxido de carbono disminuye y la síntesis de proteínas es inhibida. Las plantas pueden adaptarse en algún grado a las condiciones de tensión. Esta capacidad varía considerablemente dependiendo de las especies de plantas. Como un resultado de las condiciones de tensión antes mencionadas, ciertas plantas empiezan a producir una hormona de crecimiento llamada ácido abscísico (ABA), la cual ayuda a las plantas a cerrar sus estomas, reduciendo de esta manera la severidad de la tensión. Sin embargo, ABA también tiene efectos laterales dañinos en la productividad de las plantas. La ABA provoca, por ejemplo, que la hoja, flor y fruto joven se caigan e inhibe la formación de nuevas hojas, lo cual naturalmente conduce a la reducción en la producción.

También se ha encontrado que las condiciones de tensión y especialmente la falta de agua conducen a un decremento agudo en la actividad de ciertas enzimas, tales como la nitrato reductasa y la fenilalaninamonio liasa. Por otra parte, la actividad de la alfa-amilasa y la ribonucleasa aumenta. Ninguna solución química, basada en estos hallazgos, para proteger a las plantas ha sido descrita hasta ahora. También se ha encontrado que bajo condiciones de tensión, ciertos compuestos de nitrógeno y aminoácidos, tales como prolina y betaína, se acumulan en las regiones de crecimiento de ciertas plantas. La literatu ra de la técnica discute la función y el significado de estos productos acumulados. Por una parte se ha propuesto que los productos son subproductos de la tensión, y en consecuencia, dañinos para las células, por otra parte se ha estimado que pueden proteger las células (Wyn Jones, R.G . y Storey, R.: The Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Piants, Paleg, L.G. y Aspinall, D. (Eds.), Academic Press, Sydney, Australia, 1981 ). Zhao et al. (en J. Plant Physiol. 140 (1 992) 541 - 543) describe el efecto de betaína en las membranas celulares de la alfalfa. Las plantas de semillero se rociaron con glicinbetaína 0.2 M, después de lo cual las plantas de semillero fueron desarraigadas del substrato, se lavaron para quedar libres de tierra y se expusieron a temperaturas desde -10°C hasta -2°C durante una hora. Las plantas de semillero se congelaron entonces y se plantaron en arena húmeda por una semana, al tiempo en el cual el recrecimiento fue aparente en aquellas plantas que sobrevivieron. La glicinbetaína claramente mejoró la estabilidad al frío de la alfalfa. El efecto fue aparente particularmente a -6°C para el tratamiento f río. Todos los controles mantenidos a -6°C por una hora murieron, mientras que el 67% de las plantas de semillero tratadas con glicinbetaína sobrevivieron. Itai y Paleg (en Plant Science Letters 25 (1982) 329 - 335) describe el efecto de la prolina y la betaína en la recuperación de pepino y cebada con condiciones de tensión de agua. Las plantas se hicieron crecer en arena lavada, y se adicionó polietilenglicol (PEG, peso molecular de 4000) a la solución nutriente por cuatro días, con el fin de producir tensión de agua, después de lo cual se permitió a las plantas recuperarse por cuatro días antes de cosechar. La prolina y/o la betaína (25 mM, pH 6.2) se rociaron en las hojas de la planta, ya sea en el primero o el tercer día de la tensión o inmediatamente antes de la cosecha. Con respecto a la cebada, se notó que la betaína suministrada ya sea antes o después de la tensión no tuvo efecto, mientras que la betaína adicionada al final de la tensión fue efectiva. La prolina no tuvo ningún efecto. Ningún efecto positivo fue aparente para el pepino. Por el contrario, se encontró que tanto la betaína como la prolina tuvieron un efecto negativo. Los experimentos con el propósito de la clarificación de los efectos de la betaína y la prolina en plantas, produjeron de esta manera efectos contradictorios. No hay aplicaciones comerciales basadas en estos resultados. La literatura del campo no describe una combinación de betaína y auxiliar o el uso combinado de betaína y auxiliar.

Breve descripción de la invención El propósito de la presente invención fue encontrar una manera para reemplazar parcialmente la irrigación artificial, de manera que la cantidad y calidad de la producción pudiera ser simultáneamente asegurada. Otro propósito de la invención fue encontrar una manera de proteger a las plantas también bajo otras condiciones de tensión, tal como durante alta salinidad frecuentemente conectada con la sequía, a bajas temperaturas, etc. Más aún, un propósito adicional fue encontrar una forma para incrementar la producción bajo condiciones normales sin utilizar métodos que consumirían recu rsos ambientales o dañen el ambiente. En conexión con la presente invención, se ha encontrado de manera sorprendente que la producción de plantas puede ser considerablemente mejorada por medio de betaína y un auxiliar que se aplican de manera exógena. Se ha encontrado que la betaína es efectiva para mejorar la producción tanto bajo condiciones normales como de tensión, y no tiene tales efectos perjudiciales como los efectos laterales de ABA. El auxiliar mejora la absorción de betaína de las células de la planta, actuando así sinergísticamente con la betaína. La invención hace posible reducir considerablemente, por ejemplo, la necesidad de irrigación artificial, salvando de esta manera el ambiente y reduciendo los costos a un mayor grado. La invención también se relaciona al uso exógeno de betaína y auxiliar para mejorar la producción de plantas. De acuerdo a la invención, la betaína y el auxiliar son usados exógenamente para mejorar la producción de plantas tanto bajo condiciones normales como de tensión. La invención también se relaciona con un método para mejorar la producción de plantas, en cuyo método, la betaína y el auxiliar se aplican exógenamente a las plantas en crecimiento.

La invención también se refiere a una combinación de betaína y auxiliar que puede ser utilizada exógenamente para mejorar la producción de plantas. La invención también se refiere a plantas tratadas de manera exógena con betaína y auxiliar, a los productos preparados de las plantas, y al su uso como tal y como material prima para la industria de alimentos.

La betaína y el auxiliar se aplican a una planta en ya sea uno o varios tratamientos sucesivos. La betaína y el auxiliar pueden usarse como una combinación o aplicarse a la planta por separado pero más o menos simultáneamente. Si se desea, la betaína y el auxiliar pueden usarse junto con pesticidas o fertilizantes convencionales, etc. La aplicación puede realizarse por ejemplo mediante rociado, y los agentes pueden entonces rociarse simultáneamente o por separado. De acuerdo a los propósitos de la invención, el auxiliar mejora la transportación de betaína a las células de la planta, donde la betaína regula activamente el balance osmótico de las células y también participa en otros procesos de metabolismo celular. Una célula tratada con betaína es más viable aún cuando se somete a factores de tensión exógena. El tratamiento de betaína y auxiliar de acuerdo a la invención es económicamente ventajoso, y la producción aumenta en una cantidad que es económicamente redituable e importante. El tratamiento no produce significativamente más trabajo ya que puede realizarse junto con rociados convencionales de fertilizantes o pesticidas, y no requiere nuevas inversiones en maquinaria, equipo o espacio. También se debe notar que la betaína es un producto natural no tóxico, el cual no tiene efectos perjudiciales en la calidad de la producción. La betaína también es una substancia estable que permanece en las células de la planta y por lo tanto tiene un efecto duradero.

Descripción detallada de la invención La betaína se refiere a aminoácidos completamente N-metilados.

Las betaínas son productos naturales que tienen una importante función en el metabolismo de ambas plantas y animales. Una de las betaínas más comunes es un derivado de glicina, en donde tres grupos metilo se unen al átomo de nitrógeno de la molécula de glicina. Este compuesto de betaína generalmente es llamado betaína, glicinbetaína o trimetilglicina, y su fórmula estructura se presenta a continuación: CH; CH3 - N+ - CH2COO" CH; Otras betaínas son por ejemplo, la alaninbetaína y prolinbetaína, la cual ha sido reportada por ejemplo por prevenir la perosis en pollos. R.G . Wyn Jones y R. Storey describen betaínas con detalle en The Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Plañís (Paleg, L.G. y Aspinall, D. (Eds.), Academic press, Sidney, Australia, 1981 ). La publicación es incluida en la presente por referencia. La betaína tiene una estructura bipolar y contiene varios grupos metilo químicamente reactivos, los cuales pueden donar en reacciones catalizadas por enzimas. La mayoría de los organismos pueden sintetizar pequeñas cantidades de betaína, por ejemplo, para la función metilo, pero no pueden reaccionar a la tensión al aumentar substancialmente la producción y almacenamiento de betaína. Los organismos mejor conocidos que acumulan betaína son las plantas que pertenecen a la familia Chenopodiaceae, por ejemplo, remolacha, y algunos microbios e invertebrados marinos. La principal razón para la acumulación de betaína en estos organismos es probablemente que la betaína actúa como un osmolito y de esta manera protege las células de efectos de tensión osmótica. Una de las principales funciones de la betaína en estas plantas y microbios es aumentar la fuerza osmótica de las células, cuando las condiciones io requieren, por ejemplo, en el caso de alta salinidad o sequía, previniendo así la pérdida de agua. A diferencia de muchas sales, la betaína es altamente compatible con enzimas, y el contenido de betaína en células y organelos celulares puede, en consecuencia, ser alto sin tener un efecto perjudicial en el metabolismo. También se encontró que la betaín tiene un efecto estabilizante en la operación de macromoléculas; mejora la resistencia al calor y la tolerancia iónica de enzimas y membranas celulares. La betaína puede ser recuperada, por ejemplo de la remolacha con métodos cromatográficos. La betaína está comercialmente disponible de Culto Oy, Finnsugar Bioproducts como un producto que es una betaína cristalina libre de agua. Otros productos de betaína, tales como monohidrato de betaína, hidrocloruro de betaína y líqu idos de betaína cruda también están comercialmente disponibles y pueden ser usados para los propósitos de la presente invención .

De acuerdo a la presente invención, la betaína es usada exógenamente con auxiliar para mejorar la producción de plantas. De acuerdo a la invención, la betaína y el auxiliar se usan de manera exógena para mejorar la producción de plantas bajo tanto condiciones normales como de tensión. Así, se ha encontrado que la betaína es útil también cuando las plantas se cultivan bajo condiciones de tensión, es decir, cuando las plantas se someten a tensión exógena continua o periódica. Tales factores de tensión exógenos incluyen por ejemplo, sequía, humedad, temperaturas bajas o altas, alta salinidad, herbicidas, venenos ambientales, etc. Tratar a las plantas sometidas a condiciones de tensión de manera exógena con betaína, por ejemplo, mejora la adaptación de las plantas a las condiciones y mantiene su potencial de crecimiento más grande, en consecuencia mejorando la capacidad producción-rendimiento de las plantas. Aunque esta referencia y las reivindicaciones usan las palabras "betaína" y "auxiliar", esta claro que de acuerdo a la invención se pueden usar varias betaínas diferentes y/o auxiliares, si se desea. También se debe notar que la betaína es usada aquí como un término general, el cual cubre de esta manera diferentes betaínas conocidas. El tratamiento de acuerdo a la invención , es decir, la aplicación exógena de betaína y auxiliar, puede mejorar la producción tanto de plantas que no almacenan normalmente betaína en sus células, y plantas que aún normalmente pueden almacenar betaína en sus células. La betaína es una sustancia estable que permanece en las células de la planta. El efecto positivo de la betaína es por lo tanto, du radero y disminuye solo gradualmente debido a la dilución causada mediante el crecimiento. La función del auxiliar es mejorar la absorción de betaína de las células de la planta, asegurando de esta manera, la mejora e intensificación de los efectos positivos de la betaína en las plantas. Cualquier auxiliar conocido en la técnica puede ser usado como auxiliar. Los auxiliares se describen, por ejemplo en Adjuvants in Crop Protection (DS 86), PJB Publications Ltd, noviembre 1993, la cual se incluye en la presente por referencia. Existen varios productos comercialmente disponibles que son estructuralmente diferentes y tienen diferentes efectos y difieren en calidad. Además de éstos, es posible formar composiciones con efecto similar al mezclar los componentes deseados antes del uso. Los auxiliares útiles para los propósitos de la invención incluyen, de esta manera, pero no están limitados a, por ejemplo aditivos de activación, tales como agentes que afectan la absorción. Estos incluyen por ejemplo, agentes basados en aceites emulsionables, tales como los productos comerciales Ju rttióljy 33E (importado a Finlandia por Sareko Agri Oy, Turju, Finlandia), Kemiroil (Kermira Agro Oy), Sunoco (Sun Oil Company) y Agrirob (Robbe S.A. , Francia), y agentes basados en fosfolípido y basados en lecitina, tal como LI-700 (Loveland Industries Inc., G reeley, Colorado, EU). Otro gran grupo es formado por aditivos que afecta la solución de trabajo, tal como la solución de rociado, e incluyen tanto los agentes de fijación como los su rfactantes actuales. Los surfactantes se dividen adicionalmente en catiónicos, tal como el producto comercial Exell (Siegfried Agro, Zofingen, Suiza) y los no iónicos, como Sito+ (Witco AS), Activator 90 (Loveland Industries Inc. , Colorado, EU), Citowett (BASF) y 1 Agral (Zeneca Agro). Los agentes de fijación incluyen por ejemplo látex sintéticos, tal como BOND (Loveland Industries ln. , Colorado, EU). Otros ejemplos están dados, por ejemplo, en la referencia antes mencionada Adjuvants in Crop Protection. Los ejemplos antes mencionados describen que varios tipos diferentes de auxiliares pueden ser usados con betaína para los propósitos de la invención. La selección del auxiliar también puede depender tanto de la variedad de la planta y las condiciones de crecimiento. Se ha encontrado que los agentes de activación que contienen fosfolípido y especialmente lecitina, tal como LI-700, y surfactantes no iónicos, como Sítop son ventajosos dentro del alcance de esta invención. El auxiliar más preferible a ser usado de acuerdo a la presente invención junto con betaína para mejorar la producción de plantas es una combinación de lecitina de soya y ácido carboxílico, suministrado por ejemplo bajo las marcas comerciales LI-700 (Loveland Industries Inc., Greeley, Colorado, EU) y SPARYMATE LI-700 (Newman Agrochemicals Limited, Barton, Cambridge, Inglaterra) . LI-700 es un agente humectante y penetrante el cual, de acuerdo al fabricante, mejora especialmente la penetración de insecticidas, herbicidas y fungicidas sistémicos, así como micronutrientes, tales como hierro, cobre y manganeso quelado y orgánico, en las células. LI-700 es una composición líquida basada en agua, la cual principalmente contiene lecitina de soya y ácido propiónico. De acuerdo con el fabricante, una cantidad normal a usar es aproximadamente 0.4 a 0.5% de la preparación usada para tratar plantas. Sito+ (Witco AS) es un agente de fijación no iónico líquido que contiene alcohol etoxilado como el ingrediente activo.

De acuerdo a la invención, los agentes son aplicados a las plantas ya sea en uno o varios tratamientos sucesivos. Las cantidades usadas varían dependiendo por ejemplo de la especie de la planta, el cultivo y la fase de crecimiento. Por ejemplo en el caso de la papa, aproximadamente 0.1 a 20 kg de betaína pueden usarse por hectárea. Una cantidad útil es entonces, por ejemplo aproximadamente 10 kg de betaína por hectárea, lo que corresponde aproximadamente a 0.01 % de la biomasa de la papa. Una cantidad preferible es aproximadamente 2 a 8 kg de betaína por hectárea. Para el tomate, se puede usar aproximadamente 0.1 a 30 kg de betaína por hectárea. Una cantidad preferible es aproximadamente 1 a 6 kg/ha. La cantidad útil del auxiliar varía enormemente dependiendo de la calidad del agente, pero puede ser por ejemplo aproximadamente 0.05 a 5.9 I/ha, de preferencia 0.2 a 2.0 l/ha. De acuerdo a la invención, una combinación de betaína y auxiliar es de preferencia usada, en particular una solución acuosa que contiene aproximadamente 0.01 a 0.5 M, de preferencia 0.05 a 0.3 M, de betaína y aproximadamente 0.01 a 1 %, de preferencia 0.1 a 0.5%, de auxiliar calculado a partir del volumen de la solución. Las cantidades aquí dadas solo son sugerencias; el alcance de la presente invención contiene, de esta manera, todas las cantidades que trabajen en la manera descrita en la presente. Cualquier método adecuado para el propósito puede ser utilizado para aplicar betaína y auxiliar. La betaína y el auxiliar pueden aplicarse fácilmente, por ejemplo, a través del rociado. Tal rociado puede realizarse junto con el rociado usual de fertilizantes o pesticidas, si se desea. De acuerdo a la invención, la betaína y el auxiliar pueden ser usados ya sea por separado o en combinación. Una solución acuosa de betaína y auxiliar es usada de preferencia. El tiempo del tratamiento de acuerdo a la invención puede variar y un tiempo adecuado es determinado de preferencia por separado para cada planta, si los agentes se aplican en un tratamiento simple, el tratamiento es realizado usualmente en una etapa temprana de crecimiento, por ejemplo en plantas de aproximadamente 5 a 20 cm. Si se aplican en dos tratamientos sucesivos, el segundo rociado se realiza de preferencia en el inicio de la floración o cuando se puede pronosticar la tensión con base en el clima. El tratamiento de acuerdo con la invención mejora considerablemente la producción de plantas, por ejemplo la cantidad y la calidad de la producción. El tratamiento de acuerdo a la invención es económicamente ventajoso y el aumento en la producción es económicamente redituable e importante. Por ejemplo la cantidad de producción de papa ha sido incrementada por más del 30%, y para tomate la cantidad de producción ha sido tanto como el doble con una proporción de aplicación adecuada de betaína y auxiliar. También se debe notar que una célula tratada de acuerdo con la invención permanece viable aún cuando se somete a factores de tensión exógenos, tal como bajas temperaturas, sequía, alta salinidad o similares. La invención será descrita en mayor detalle por medio de los siguientes ejemplos. Los ejemplos 1 a 4 describen el efecto positivo de betaína y auxiliar en la producción de diferentes plantas, y los ejemplos 5 a 8 describen el efecto positivo de auxiliares en la toma de betaína de las células. El efecto sinergístico de la betaína y el auxiliar es aparente a partir de todos los ejemplos. Los ejemplos solo se proporcionan para ilustrar la invención, y no deben ser considerado para limitar el alcance de la invención en ninguna manera.

Ejemplo 1 La papa es una planta que pertenece a la familia Solanum, y no almacena betaína de manera natural en sus células. El efecto de la betaína y el auxiliar en la producción de papa fue determinada bajo condiciones de campo de dos diferentes localidades y utilizando cuatro concentraciones de betaína: 0 (control), 1 .25. 5.0 y 10 kg de betaína por hectárea. Para el fin de la dosificación, una solución acuosa fue preparada, conteniendo la solución 2 ml/l de surfactante, Plus-50 (Ciba Geigy), además de la concentración de betaína deseada. La solución fue adicionada en una cantidad de 640 l/ha a 75% de las plantas pequeñas, y una segunda aplicación se hizo durante la etapa de crecimiento del tubérculo. El cultivo de papa fue Russet Burbank. Los lugares de crecimiento variaron por el clima, en uno (1 ) el clima era más tibio y más seco que en el otro (2) donde ocurrió una helada durante la temporada de crecimiento. Después de la cosecha, los tubérculos fueron clasificados en no comerciables (tubérculos pequeños, verdes y de forma dispareja) y los comerciables, y el peso y número de tubérculos en las categorías fueron determinados. La gravedad específica de los tubérculos fue determinada con el método peso en aire - peso en agua. Los análisis estadísticos de los resultados fueron realizados por medio de análisis de varianza utilizando el paquete estadístico Genstat.

En la localidad (1 ), la producción de tubérculos por planta aumentó desde un valor de control de 1.96 kg a 2.42 kg cuando la betaína se usó en una cantidad de 2.5 kg/ha. Esto fue un aumento de 23.5% sobre el control, es decir, aproximadamente 17 t/ha. Los resultados se muestran en la Tabla 1 .

Tabla 1 Efecto de una combinación de betaína y auxiliar en producción de papa En la localidad (2), los resultados se desviaron en algún grado de los resultados obtenidos en la localidad (1 ); un aumento de más del 10% en la cantidad de producción sobre el control se obtuvo solo en las proporciones de aplicación de betaína de 5 y 10 kg/ha. El mejor resultado fue obtenido con la proporción de aplicación de 10 kg/ha, incrementado así la producción 12.6% sobre el control, es decir 7.9 t/ha. Con la proporción de aplicación de betaína de 10 kg/ha, también se detectó un claro aumento en el número de tubérculos comerciables por planta. Ninguna diferencia significativa se encontró en la gravedad específica de los tubérculos. Los valores variaron entre 1 .084 y 1 .082.

Un aumento claro en la producción fue aparente en ambas localidades en respuesta a la aplicación exógena de betaína y auxiliar. Sin embargo, el aumento de la producción fue claramente diferente en las dos localidades. Las diferencias pueden resultar de dos factores diferentes. Por un lado, la tensión fue diferente en las localidades debido a las diferencias en el clima. Por otra parte, en la localidad (1 ) los tubérculos de papa fueron cosechados dentro de una semana de la segunda aplicación, y la segunda aplicación puede no haber tenido ninguna influencia en la producción. En la localidad (2) la betaína y el auxiliar fueron adicionados durante la etapa de desarrollo del tubérculo, y la cosecha se realizó en la madurez aproximadamente 6 semanas después de la aplicación.

Ejemplo 2 Este experimento examinó si la aplicación exógena de betaína y auxiliar de acuerdo a la invención puede ser usada para proteger plantas del daño causado por los herbicidas. La planta experimental fue papa y el cultivo fue Russet Burbank. El experimento fue conducido bajo condiciones de campo, y se usaron metribuzin y cyanazine (Bladex) como herbicidas y se adicionaron en la última etapa de crecimiento. Cinco concentraciones diferentes de betaína fueron usadas: 0 (control), 2, 4, 8, y 12 kg de betaína por hectárea. Para el propósito de la dosificación, se preparó una solución acuosa, y además de la concentración de betaína deseada, la solución contenía 1 ml/l de su rfactante, Plus-50 (Ciba Geigy). La solución se adicionó en una cantidad de 640 l/ha a 25% de plantas pequeñas ("ground cover"). El lugar de crecimiento se situó a una altitud de 140 m y fue molestado periódicamente por altas temperaturas y sequía. La cosecha se recolectó manualmente, y los tubérculos fueron clasificados en no comerciables (tubérculos, pequeños y enfermos) y los comerciables, y el peso y número de tubérculos en las categorías fueron determinados. En este experimento también, el tratamiento de acuerdo a la invención aumentó el número de tubérculos. Las proporciones de aplicación de betaína más pequeñas, 2 a 4 kg/ha, no tuvieron efecto significativo en la producción y el número de tubérculos. Con los contenidos de betaína más altos, la producción y el número de tubérculos fue significativamente incrementado. El número de tubérculos por hectárea aumentó al máximo con el contenido de betaína de 8 kg/ha, siendo así el aumento de 21 % sobre el control. Los resultados se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 Efecto de una combinación de betaína y auxiliar en la producción de papa tratada con un herbicida Ejemplo 3 El efecto de betaína y auxiliar en la producción de vides se determinó bajo condiciones de campo utilizando cuatro concentraciones de betaína diferentes: 0 (control), 1 , 2 y 4 kg de betaína por hectárea. Una solución acuosa se usó en el experimento, siendo 12 g/l la concentración de betaína de la solución. La solución también contenía 2 ml/l de surfactante, Plus-50 (Ciba Geigy). La cantidad de solución aplicada fue aproximadamente 350 l/ha o 64 1/1000 m de una fila cultivada, y la aplicación fue realizada siempre en cada lado de la fila con el fin de asegurar que las plantas fueron tratadas uniformemente con betaína. Las vides fueron cultivadas de otra manera en una manera normal sin irrigación, y fueron molestadas periódicamente por sequ ía y clima frío; la temperatura varió entre aproximadamente 3 y 30°C. El cultivo de vid fue Pinot Noir. Cuatro vides de apariencia uniforme fueron seleccionadas durante la apertura de los brotes. Cuando había aproximadamente 50% de apertura del brote, pero antes de que cualquier flor abriera, dos de las plantas fueron tratadas con una dosis simple de betaína y auxiliar en una cierta concentración, mientras que otras dos vides recibieron en esta etapa sólo la mitad de las concentraciones de betaína y auxiliar seleccionadas y la dosis restante se aplicó un mes después en el inicio de la floración. Se encontró que una aplicación sencilla es más efectiva que varias aplicaciones. Cuando las uvas estaban maduras, se recolectaron los racimos y la producción se calculó al convertir el número de uvas producidas en dos vides en una producción por hectárea en la base al número de vides creciendo dentro de una hectárea. El número de racimos por vid fue calculado al dividir el número total de racimos de dos vides entre dos. El experimento mostró que una dosis de betaína simple de 2 kg/ha o 4 kg/ha proporcionaron una producción considerablemente mayor. El mejor resultado fue obtenido con la dosis de betaína de 4 kg/ha, donde la producción incrementó desde un valor de control de 6.5 t/ha a 9.8 t/ha. Esto significa un incremento neto de 3.3 t/ha, es decir, el incremento de la producción fue aproximadamente 51 % sobre el control. El número de racimos de uva también aumentó de manera significativa cuando la betaína se aplicó en una cantidad de 2 kg/ha o más. En este caso también, el mejor resultado fue obtenido con una proporción de aplicación de betaína de 4 kg/ha. Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 Efecto de una combinación de betaína y auxiliar en la producción de vides Efecto 4 Los efectos del tratamiento de acuerdo a la invención en la calidad de uvas fueron examinados al estimar el peso de los racimos, el peso de 100 uvas, y el pH y Brix del jugo de uva de las vides cultivadas bajo las circunstancias descritas en el Ejemplo 3. El peso de los racimos se calculó al dividir la producción total de dos vides entre el número de racimos, y el peso de 100 uvas se calculó al dividir entre dos el peso de 200 uvas seleccionadas al azar. Los Brix es la medida del contenido de sólidos del jugo de uva, y la mayoría de este contenido es azúcar. No hubo cambios estadísticamente signif icativos en el peso de los racimos y el peso de 100 uvas como un resultado del tratamiento de acuerdo a la invención. Tampoco hubo cambios estadísticamente significativos en el pH y Brix del jugo de uva como un resultado del tratamiento. En base a los resultados, el tratamiento de acuerdo a la invención no tuvo un efecto negativo en la calidad de las uvas, a pesar del considerable incremento en la producción. Algunos de los resultados se muestran en la Tabla 4.

Tabla 4 Efecto de una combinación de betaína y auxiliar en el pH y Brix del jugo de uva 1 . Aplicación en un tratamiento sencillo. 2. Aplicación en dos tratamientos sucesivos.

Ejemplo 5 El experimento examinó el efecto de betaína y auxiliar en trigo, el cual también acumula betaína en sus células por naturaleza. Los experimentos fueron conducidos en invernaderos y el cultivo de trigo fue Tjalve. Treinta semillas de trigo fueron sembradas en recipientes plásticos de 7.5 litros con un diámetro de 25 cm, conteniendo una mezcla de turba-vermiculita (1 :1 ). Las plantas se hicieron menos densas después a 20 plantas de trigo por recipiente. Los recipientes se regaron hasta el borde dos veces por semana (valor pF 2.0) hasta que las plantas desarrollaron a la etapa de tres hojas. Los recipientes fueron divididos entonces en dos grupos, uno de los cuales (10 recipientes) fue mantenido a pF 2.0 y los otros (10 recipientes) fueron sometidos a tensión de agua moderada (pF 3.0). En la etapa de cuatro hojas, la plantas se rociaron con 25 mi de la solución conteniendo 0.1 % del auxiliar LI-700 (Loveland Industries Inc. , G reely, Colorado, EU) y diferentes concentraciones de betaína (Cultor Oy, Finnsugar Bioproducts) como sigue: 0M (control), 0.015 M, 0.05 M, 0.1 M y 0.3 M de betaína El contenido de betaína de las plantas fue medido en la siguiente manera. Una planta completa se recolectó de cada recipiente a los 2, 4, 7, 14 y 21 días después del rociado, se lavaron bajo agua corriente, se secaron en una toalla de papel y se sumergieron en nitrógeno líquido, seguido de pulverización en un mortero. El polvo se puso en un criotubo (volumen 3.6 mi, Nunc) y los tubos se almacenaron en nitrógeno líquido hasta que fueron analizados con HPLC [Rajakylá y Paloposki, J. Chormatography 282 (1 983) 595 - 602].

El contenido de materia seca de las plantas se midió al recolectar una planta completa de cada recipiente, también después de 2, 4, 7 14 y 21 días después del rociado. La planta se pesó, secó a 100°C durante la noche y se pesó nuevamente. Los análisis estadísticos de los resultados de varios experimentos de invernadero fueron realizados como análisis factorial con el programa MSTAT. Los resultados de los experimentos se muestran en la Tabla 5. Los resultados o mostraron diferencias significativas en la absorción de betaína del trigo bajo condiciones de tensión y bajo condiciones normales, es decir, una situación de tensión no afectó considerablemente la absorción de betaína. Por otra parte, la concentración de betaína de la solución aplicada exógenamente tuvo un efecto significativo en la cantidad de betaína que fue acumulada. El contenido de betaína de las plantas decreció considerablemente desde la primera muestra hasta la última, lo cual probablemente resultó del aumento de la biomasa de las plantas. En base a los resultados, un contenido de betaína de 0.1 M a 0.3M es considerado preferible.

Tabla 5 Contenido de betaína del trigo después de tratamiento (1=2 días, 11=4 días, 111=7 días, IV=14 días, V=21 días después del tratamiento, óptimo pF2, tensión pF3) Concentración Contenido de betaína del trigo de betaína (M) de la solución Bet. óptima Bet. de óptimo tensión usada % tensión µmol/g µmol/g % dm dm OM, I 0.54 0.57 46.06 48.94 OM, II 0.28 0.45 23.78 38.21 OM, III 0.25 0.47 21.61 39.98 OM, IV 0.25 0.22 21.11 18.78 OM, V 0.18 0.42 15.61 36.11 0.015M, I 0.48 0.61 40.81 51.85 0.015M, II 0.37 0.54 31.32 46.01 0.015M, III 0.34 0.52 29.27 43.99 0.015M, IV 0.31 0.43 26.73 36.86 0.015M, V 0.19 0.28 16.31 24.4 0.05M, I 0.74 0.89 63.37 76.19 0.05M, II 0.51 0.47 43.90 39.74 0.05M, III 0.41 0.58 34.58 49.33 0.05M, IV 0.23 0.37 19.53 31.96 0.05M, V 0.17 0.34 14.52 29.23 0.1M, I 1.32 0.84 112.34 71.71 0.1M, II 0.79 1.03 67.44 90.89 0.1M, III 0.73 0.56 62.36 47.82 0.1M, IV 0.48 0.42 40.70 36.15 0.1M, V 0.31 0.38 26.17 32.05 0.3M, I 2.86 2.77 244.25 236.22 0.3M, II 1.93 1.93 164.53 164.75 0.3M, III 0.92 1.47 78.19 125.63 0.3M, IV 0.67 1.03 56.95 88.10 0.3M, V 0.53 0.73 45.55 61.95 Ejemplo 6 Los experimentos fueron conducidos en la manera del ejemplo 5, excepto que las plantas fueron rociadas antes de la floración y solo las hojas fueron usadas para el análisis.

El contenido de betaína y el contenido de materia seca de las hojas fue determinado en la manera descrita en el ejemplo 5. Los análisis estadísticos de los resultados de varios experimentos de invernadero fueron realizados como análisis factorial con el programa MSTAT. Este experimento mostró considerable interacción entre el tratamiento de tensión y la concentración de betaína usada. La concentración de betaína usada también tuvo un efecto significativo en la cantidad de betaína acumulada. Los resultados se muestran en la Tabla 6.

Tabla 6 Contenido de betaína del trigo des pues > de tratamientc ) ( l=2 días, II: =4 días, lll=7 días, IV = 14 días, desp >ués del tratamiento, óptimo pF2 tensión pF3) Concentración Contenido de beta ína del trigo de betaína (M) de la solución Bet. óptima Bet. de óptimo tensión usada % tensión µmol/g µmol/g % dm dm OM, 1 0.022 0.023 1.898 1.924 OM, II 0.010 0.038 0.0858 3.250 OM, III 0.017 0.021 1.459 1.797 OM, IV 0.026 0.021 2.208 1.820 0.015M, I 0.013 0.033 1.132 2.824 0.015M, II 0.018 0.033 1.579 2.831 0.015M, III 0.033 0.029 2.813 2.446 0.015M, IV 0.034 0.036 2.932 3.084 0.05M, I 0.042 0.022 3.565 1.869 0.05M, II 0.052 0.040 4.433 3.428 0.05M, III 0.065 0.029 5.568 2.483 0.05M, IV 0.039 0.027 3.304 2.436 0.1M, I 0.069 0.029 5.855 2.494 0.1M, II 0.058 0.112 4.945 9.539 0.1M, III 0.052 0.028 4.423 2.425 0.1M, IV 0.031 0.018 2.618 1.570 0.3M, I 0.117 0.089 10.004 7.622 0.3M, II 0.133 0.059 11.339 5.043 0.3M, III 0.116 0.065 9.335 5.561 0.3M, IV 0.101 0.029 8.658 2.495 Ejemplo 7 Este experimento examinó el efecto de diferentes auxiliares en la absorción de betaína. Los experimentos fueron conducidos en la manera del Ejemplo 5 utilizando plantas de trigo pero sin someterlas a tensión de agua. Los recipientes conteniendo las plantas de trigo se rociaron en la etapa de cuatro hojas de la planta con 25 mi de solución 0.1 M de betaína conteniendo 0.1 % de diferentes auxiliares como sigue: control sin auxiliar, LI-700 (Loveland Industries Inc.), Agrirob (Robbe S .A. , Francia), Activator (Loveland Industries Inc.). El otro control consistió de recipientes conteniendo plantas de trigo no tratadas. Las muestras de betaína y materia seca se juntaron, como se describió en el Ejemplo 5 , a los 2 y 1 0 días después del rociado, y los contenidos de materia seca y betaína de las plantas se determinaron en la manera del Ejemplo 5. Los análisis estadísticos de los resultados de varios experimentos de invernadero fueron realizados como análisis factorial con el programas MSTAT. Los auxiliares claramente mejoraron la absorción de betaína. Cuando no se usó auxiliar, la absorción de betaína fue de aproximadamente 5%, mientras que el uso de auxiliar aumentó la absorción aún hasta 1 9%. Los mejores resultados para trigo fueron obtenidos con el auxiliar LI-700 (1 9%), y el segundo mejor fue Activator (1 3%) . El porcentaje de absorción de betaína con Agri rob fue 9%. Los resultados se muestran en la Tabla 7.

Tabla 7 Efecto de auxiliar en el contenido de betaína de trigo Ejemplo 8 Este experimento examinó el efecto de diferentes concentraciones de auxiliares en la absorción de betaína. Cincuenta semillas de trigo fueron sembradas en cada recipiente de 7.5 litros, y las semillas posteriormente se hicieron menos densas a 40 plantas de trigo por recipiente. Los recipientes se regaron dos veces por semana a un valor pF de 2.0. en la etapa de tres hojas de las plantas, la mitad de los recipientes fueron tensionados a pF 3. En la etapa de cuatro hojas, las plantas fueron tratadas con 15 mi de solución 0.1 M de betaína conteniendo auxiliar como sigue: 0.05% de LI-700, 0.5% de LI-700 (Loveland Industries Inc.) , 0.1 % de Sito+ (Witco As), 0.5% de Sunoco (Sun Oil Company), 0.15% de Agrirob (Robbe SA., Francia), o sin contener auxiliar. Los recipientes conteniendo plantas de trigo que no fueron tratadas en lo absoluto fueron usadas como control. Una planta de cada recipiente fue recogida para análisis de betaína y una planta para determinación de materia seca 1 , 6 y 24 horas después de la aplicación de la solución. Los contenidos de materia seca y betaína de las plantas fueron determinados en la manera descrita en el Ejemplo 5. Los análisis estadísticos de resultados de varios experimentos en invernaderos fueron conducidos como análisis factorial con el programa MSTAT. Los resultados muestran que tanto el auxiliar usado y el tiempo de absorción afectaron la absorción de betaína. También fue detectada la interacción entre el tiempo de absorción y el tratamiento entre el auxiliar y el tiempo de absorción. Los mejores resultados para el trigo se obtuvieron con el auxiliar Sito+ bajo condiciones de tensión y el auxiliar LI-700 (0.5%) bajo condiciones óptimas. Los resultados numéricos se muestran en la Tabla 8.

Tabla 8 Efecto de auxiliar en el contenido de betaína de trigo

Claims (1)

1. REINDICACIONES El uso sinergístico exógeno de betaína y auxiliar para mejorar la producción de plantas. El uso de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la betaína y el auxiliar se aplican por separado o simultáneamente. El uso de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la betaína es usada en una cantidad de aproximadamente 0.1 a 30 kg/ha, de preferencia 2 a 4 kg/ha, y el auxiliar aproximadamente 0.05 a 5.0 l/ha, de preferencia 0.2 a 2.0 l/ha. El uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque una solución acuosa contiene 0.01 a 0.5 M de betaína y 0.01 a 1 .0% de auxiliar es usado. El uso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el auxiliar es un aditivo de activación basado en lecitina o un agente de fijación que contiene alchol etoxilado. El uso de acuerdo con la reivindicación 5 , caracterizado porque el auxiliar es LI-700 o Sito+. Una combinación sinergística que contiene betaína y auxiliar, aplicable para uso exógeno para mejorar la producción de plantas. Una combinación de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizada porque está en la forma de una solución acuosa que contiene 0.01 a 0.5 M de betaína y 0.01 a 1 .0% de auxiliar. Una combinación de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, caracterizada po rqu e el auxiliar es u n aditivo de activación basado en lecitina o un agente de fijación que contiene alcohol etoxilado. 0. Una combinación de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el auxiliar es LI-700 o Sito+. 1 1 . Un método para mejorar sinergísticamente la producción de plantas, caracterizado porque la betaína y el auxiliar se aplican de manera exógena a una planta viable. 12. Un método de acuerdo a la reivindicación 1 1 , caracterizado porque la betaína y el auxiliar se aplican por separado o simultáneamente. 13. El método de acuerdo con la reivindicación 1 1 o 12, caracterizado porque es usado en una cantidad de aproximadamente 0.1 a 30 kg/ha, de preferencia de 2 a 4 kg/ha, y el auxiliar aproximadamente 0.05 a 5.0 l/ha, de preferencia 0.2 a 2.0 l/ha. 14. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 1 3, caracterizado porque una solución acuosa que contiene 0.01 M a 0.5 M de betaína y 0.01 a 1 .0% de auxiliar es usado. 15. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 14, caracterizado porque el auxiliar es un aditivo de activación basado en lecitina o un agente de fijación que contiene alcohol etoxilado. 16. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque el auxiliar es LI-700 o Sito+. 17. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 16, caracterizado porque una combinación sinergística que contiene betaína y auxiliar es usada. 1 8. Las plantas obtenidas con el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 17, y los productos de las plantas. 19. Las plantas tratadas de manera exógena con cantidades sinergísticas de betaína y auxiliar, y los productos de las mismas.