WO2016122301A1 - Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes - Google Patents
Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016122301A1 WO2016122301A1 PCT/MX2015/000024 MX2015000024W WO2016122301A1 WO 2016122301 A1 WO2016122301 A1 WO 2016122301A1 MX 2015000024 W MX2015000024 W MX 2015000024W WO 2016122301 A1 WO2016122301 A1 WO 2016122301A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- siderophores
- composition according
- iron
- nutrients
- fertilizer composition
- Prior art date
Links
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims description 39
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 title claims description 25
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 title claims description 18
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 title claims description 14
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 title claims description 14
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 title description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 89
- 239000000589 Siderophore Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052652 orthoclase Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910021647 smectite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 claims description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 8
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 claims description 8
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 7
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000035558 fertility Effects 0.000 claims description 4
- 239000000797 iron chelating agent Substances 0.000 claims description 4
- 229940075525 iron chelating agent Drugs 0.000 claims description 4
- XBDUTCVQJHJTQZ-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate monohydrate Chemical compound O.[Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O XBDUTCVQJHJTQZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 4
- 229940118149 zinc sulfate monohydrate Drugs 0.000 claims description 4
- RNZCSKGULNFAMC-UHFFFAOYSA-L zinc;hydrogen sulfate;hydroxide Chemical compound O.[Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O RNZCSKGULNFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 150000005206 1,2-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 3
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims description 3
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims description 3
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000454 talc Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 abstract 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 26
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 14
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 14
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 108050000784 Ferritin Proteins 0.000 description 9
- 102000008857 Ferritin Human genes 0.000 description 9
- 238000008416 Ferritin Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052615 phyllosilicate Inorganic materials 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 4
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 3
- 206010022971 Iron Deficiencies Diseases 0.000 description 3
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 3
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 3
- 108010019477 S-adenosyl-L-methionine-dependent N-methyltransferase Proteins 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 3
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 3
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 3
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 208000006278 hypochromic anemia Diseases 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 235000021242 lactoferrin Nutrition 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 108010000785 non-ribosomal peptide synthase Proteins 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 description 2
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004338 Transferrin Human genes 0.000 description 2
- 108090000901 Transferrin Proteins 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910001447 ferric ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 2
- 239000011019 hematite Substances 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 230000001863 plant nutrition Effects 0.000 description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 2
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000012581 transferrin Substances 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- NEAQRZUHTPSBBM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-3,3-dimethyl-7-nitro-4h-isoquinolin-1-one Chemical compound C1=C([N+]([O-])=O)C=C2C(=O)N(O)C(C)(C)CC2=C1 NEAQRZUHTPSBBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930192334 Auxin Natural products 0.000 description 1
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 description 1
- 102000004031 Carboxy-Lyases Human genes 0.000 description 1
- 108090000489 Carboxy-Lyases Proteins 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006820 DNA synthesis Effects 0.000 description 1
- 108020005199 Dehydrogenases Proteins 0.000 description 1
- 108010016626 Dipeptides Proteins 0.000 description 1
- 241001217893 Enterobacter ludwigii Species 0.000 description 1
- 229930191978 Gibberellin Natural products 0.000 description 1
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 1
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 1
- -1 Hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 1
- 102000008133 Iron-Binding Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010035210 Iron-Binding Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000010445 Lactoferrin Human genes 0.000 description 1
- 108010063045 Lactoferrin Proteins 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010051335 Lipocalin-2 Proteins 0.000 description 1
- 102000013519 Lipocalin-2 Human genes 0.000 description 1
- 108010028921 Lipopeptides Proteins 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 241000589157 Rhizobiales Species 0.000 description 1
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 102000002070 Transferrins Human genes 0.000 description 1
- 108010015865 Transferrins Proteins 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- 239000002363 auxin Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical class OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- OQRBCLLVAUWAKU-UHFFFAOYSA-L copper;sulfate;heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O OQRBCLLVAUWAKU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000035613 defoliation Effects 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003448 gibberellin Substances 0.000 description 1
- IXORZMNAPKEEDV-OBDJNFEBSA-N gibberellin A3 Chemical class C([C@@]1(O)C(=C)C[C@@]2(C1)[C@H]1C(O)=O)C[C@H]2[C@]2(C=C[C@@H]3O)[C@H]1[C@]3(C)C(=O)O2 IXORZMNAPKEEDV-OBDJNFEBSA-N 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 150000003278 haem Chemical group 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 208000021267 infertility disease Diseases 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- CSSYQJWUGATIHM-IKGCZBKSSA-N l-phenylalanyl-l-lysyl-l-cysteinyl-l-arginyl-l-arginyl-l-tryptophyl-l-glutaminyl-l-tryptophyl-l-arginyl-l-methionyl-l-lysyl-l-lysyl-l-leucylglycyl-l-alanyl-l-prolyl-l-seryl-l-isoleucyl-l-threonyl-l-cysteinyl-l-valyl-l-arginyl-l-arginyl-l-alanyl-l-phenylal Chemical compound C([C@H](N)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(O)=O)C1=CC=CC=C1 CSSYQJWUGATIHM-IKGCZBKSSA-N 0.000 description 1
- 229940078795 lactoferrin Drugs 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000003509 long acting drug Substances 0.000 description 1
- 235000021073 macronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate monohydrate Chemical compound O.[Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 102000006240 membrane receptors Human genes 0.000 description 1
- 108020004084 membrane receptors Proteins 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031787 nutrient reservoir activity Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 229930001119 polyketide Natural products 0.000 description 1
- 125000000830 polyketide group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 231100000683 possible toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000002103 transcriptional effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D3/00—Calcareous fertilisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
- C05D9/00—Other inorganic fertilisers
Definitions
- Granulated solid fertilizer formulated with mineral clays, siderophores chelating agents, secondary nutrients and micronutrients
- the present invention relates to a granulated solid fertilizer composition
- a granulated solid fertilizer composition comprising as support material a mineral clay added with secondary nutrients and micronutrients such as calcium, magnesium, sulfur, iron, zinc, manganese, boron, copper and molybdenum. , being added in its soluble form to ensure assimilation by plants, in addition to the addition of Siderophores for the nutrition of crops of agricultural interest, where Siderophores are iron chelating agents, capable of sequestering this in the presence of other metals and reduce it in its form Fe 3+ to Fe 2+ , a much more soluble and usable form for plant nutrition.
- fertilizers has become indispensable due to the low fertility of most soils to achieve the high yields and good quality that are expected today, so making proper use of them is important for agriculture sustainable.
- the soils contain all the essential elements that the plant requires for its development and reproduction, but in most cases not in sufficient quantities to obtain high yields and good quality, so it is essential to add nutrients through fertilizers .
- yields will be increasingly low due to the gradual impoverishment of the soil due to the extraction of nutrients as a result of agricultural practice.
- An infertile soil produces less, has less vegetation cover and is more exposed to erosion.
- Mineral nutrients are those that have originated in the soil and have been divided into three groups: the major nutrients (Nitrogen, Phosphorus and Potassium), the secondary (Calcium, Magnesium and Sulfur) and the minor (Iron, Zinc, Manganese, Boron, Copper, Molybdenum, and Chlorine). This division is due to the quantities required by the plants but not the importance of the plants.
- the major nutritional elements are generally the first that, due to high levels of extraction by plants, show levels of deficiency in the soil; while secondary and minor are required in smaller quantities and their deficiencies are not so obvious but if very important to consider. Although they are required in small quantities, the lack of any of them would limit the growth of the plant even if it has all other nutrients in appropriate amounts.
- Iron plays an important role as a catalyst for chlorophyll formation reactions as it functions as an oxygen transporter and its deficiency causes a chlorosis in the leaves of the plant; In addition to being an essential element for virtually all living beings fulfilling important cellular functions such as DNA synthesis, respiration and free radical detoxification.
- Zinc is necessary for the synthesis of substances responsible for plant growth as well as enzyme systems such as dehydrogenases, proteinases and peptidases.
- Manganese's main function is to be part of a plant enzyme system. Copper is necessary in the formation of chlorophyll and catalyzes various reactions in the plant. Boron helps in the formation of roots and main stems, with magnesium, iron and copper increases plant support and strength against diseases.
- iron In nature, iron (Fe) is found primarily in the Fe 3+ form as part of salts and hydroxides of very low solubility, chemical forms that prevent its use by some living beings.
- the availability of this element is fundamental in the success or failure of pathogenic or symbiotic microorganisms to invade an organism or to colonize a given environment.
- many organisms that include bacteria, fungi and plants produce small molecules of high affinity for iron called siderophores that act specifically as chelating agents to sequester iron in the presence of other metals and reduce it to Fe 2+ , a way much more soluble and useful for nutrition.
- Bacterial siderophores have aroused great interest in recent years due to the potential they have for the biological control of fungi and phytopathogenic bacteria and for constituting a growth promotion mechanism in plant growth promoting rhizobacteria.
- the analogues of these molecules in plants known as phytosiderophores, also play a fundamental role in the assimilation of iron in plants.
- the importance of phytosiderophores has regained strength by virtue of the increase in salinity of irrigation waters and soil pH, resulting from the depletion of aquifer mantles that result in a reduction in iron availability.
- Document CN 103087960 refers to an antimicrobial inoculant formulated with Bacillus amyloliquefaciens FQS38.
- the antibiological inoculant is characterized by being able to carry out the colonization of tomato roots, promote its growth and contribute to the prevention and treatment of diseases.
- the antibiotic inoculant can secrete proteases, cellulase, siderophores, auxins, gibberellins and other antibacterial ingredients and growth promoters. This document does not affect the novelty and inventive activity of the present invention, since the main components used are different when using a bacterial inoculant only.
- the invention discloses a growth promoter of alfalfa based on the rhizobacterium MJM-11 and its application.
- a strain of Enterobacter ludwigii MJM-11 that can be applied in four different ways that includes the preparation of siderophores and the promotion of plant growth under saline-alkaline stress. This document does not affect the novelty and inventive activity of the present invention since the main components used are different when using a bacterial inoculant only.
- US 2011268818 refers to compositions comprising an NGAL lipocalin and a mammalian siderophore that are useful as chelators and iron donors.
- the invention also provides sideroforo compounds of mammals, in addition, treatment methods and diagnostic methods. This document does not affect the novelty and inventive activity of the present invention since the siderophores mentioned herein are of mammalian origin and use for the treatment and diagnosis of iron deficiency in mammals.
- US 4872899 refers to a method and composition for the treatment of chlorosis due to iron deficiency in plants through the use of hydroxamic acid siderophores.
- Siderophores of this type are specific iron chelants, produced by certain microorganisms grown in iron-free environments.
- the siderophore can be applied to the plant by a variety of methods, including by application in the soil, foliar spray or direct injection into the plant. This document does not affect the novelty and inventive activity of the present invention since the present invention relates to a composition whose support is mineral clays added with siderophores, secondary nutrients and micronutrients.
- Document WO / 2012/130221 refers to a long-acting agent against phytopathogenic microorganisms, especially fungi that is prepared on the basis of Bacillus amyloliquefaciens plantarum spores.
- Representatives of said taxonomic group have the ability to form at least ten different antimicrobial substances belonging to the families of dipeptides, lipopeptides, siderophores, polyketides and the group consisting of bacteriocins / microcins.
- This Document does not affect the novelty and inventive activity of the present invention since it again refers to an inoculum or agent based on a siderophores producing microorganism that is also used to control phytopathogenic agents and not as a component in a mixture of nutrients or a Nutrient in itself.
- the present invention describes the development of a solid granulated fertilizer containing Siderophores, micronutrients and secondary nutrients in appropriate proportions, according to the needs of each soil, combinations of siderophores, micronutrients and secondary nutrients to formulate the fertilizer all supported by a material with a high CIC (clay), resulting in a granulated fertilizer of controlled solubility and also allowing a simple application, Dosed and efficient nutrients and micronutrients at a low cost.
- the present invention consists of a fertilizer composition based on mineral clays to which micronutrients and secondary nutrients are added, in addition to the addition of Siderophores for the nutrition of crops of agricultural interest, where Siderophores are iron chelating agents, capable of sequester it in the presence of other metals and reduce it in its form Fe 3+ to Fe 2+ , a much more soluble and usable form.
- composition of the present invention for the nutrition of crops of agricultural interest comprises: a) Iron,
- composition of the present invention for the nutrition of crops of agricultural interest comprises: a) Iron from 5 to 30%,
- the mineral clay can a mixture of kaolinitic clays, smectite
- the siderophores in the present invention can be catechols, hydroxamates, ⁇ -hydroxy carboxylates, mixed and / or a combination of these.
- the sideróofos in the present invention can be obtained through microbial synthesis (products of bacteria, fungi and / or yeasts), or through chemical synthesis.
- the presentation of the product of the present invention is, in granular form of 2.3 to 4.0 millimeters, appropriate size to be used either mixed with other fertilizers or individually. It has a hardness between 1.9 to 2.3 kg / cm 2 , enough to withstand subsequent handling, during preparation and mixing with other nutrients.
- the preparation conditions make the material support handling during preparation. When mixed with other nutrients, it has low dust degradation and also has the ability to be 100% soluble, a characteristic that allows it to reach the roots of plants. Siderophores Overview
- the siderophores act as iron solubilizing agents from mineral or organic compounds such as lactoferrin and transferrin in vertebrates. They are mostly low molecular weight peptides produced by microorganisms. The siderophores are synthesized and secreted to the extracellular environment, where they bind to iron and recover thanks to specific transporters. In Gram-negative bacteria this process is carried out thanks to an external membrane receptor coupled to an ABC type transporter. Once in the cytoplasm, iron must be released from the iron-siderophic complex, a process that is carried out by enzymatic degradation of the complex or by iron reduction.
- ferritins Due to its reactivity, iron is sequestered in various proteins of organisms such as transferrins, lactoferrins and ferritins. The first two are found extracellularly (in the fluids of organisms), while ferritins are part of the intracellular iron storage proteins. Ferritins are the primary iron storage compounds for most organisms and are found in animals, in plants (phytoferritins) and microorganisms (bacterioferritins). Bacterioferritins are found in both bacteria and fungi and differ from animal and vegetable ferritins in that they have a united heme group. In all these organisms Ferritins fulfill similar functions as sources of iron storage when cells grow in abundance of this metal, reserves that are used to lower levels of this metal.
- microorganism When a microorganism enters a host organism, whether pathogenic or symbiotic, it finds a favorable environment with access to virtually all the nutrients necessary for its growth except for one, iron. Iron, unlike other elementary sources for nutrition, such as nitrogen, phosphorus, potassium and other macro and micronutrients, is not freely available in host organisms, so it is an important limiting factor for the growth of microorganisms. It is known that one of the responses of host organisms to the attack of pathogens is the reduction of free iron by sequestering this metal in the ferritin molecules. This mechanism operates in both animals and plants, although a notable difference is that in the former the control of ferritin synthesis occurs at the translational level, while in plants it occurs at the transcriptional level.
- Microorganisms that inhabit a host organism in a pathogenic or symbiotic form can use the iron of the organism that hosts them extracellularly from transerrins, lactoferrins or hydroxides iron, or intracellularly from hemoglobin or ferritins.
- Microbial siderophores are molecules secreted by microorganisms under iron deficiency conditions to sequester iron from their environment.
- the siderophores are molecules of low molecular weight of 0.5 to 1.0 kDa, soluble in aqueous solutions at neutral pH that are synthesized by bacteria, mainly Gram negative, fungi, yeasts and some plants (phytosiderophores), particularly grasses and that act as specific chelating agents of Faith 3+ .
- the main characteristic of this type of molecules is that they have a high iron dissociation constant, which ranges between 1022 and 1055. The synthesis of these molecules increases when the microorganisms are in iron-limiting conditions.
- the high affinity of these molecules for iron facilitates the uptake of this metal from compounds such as ferric hydroxide and proteins from the host organism such as transferrin or ferritin.
- siderophores form a hexadentate junction center, since their chemical structure usually consists of three double ligands arranged around a central ferric ion ( Figure 1). Hexadentate siderophores form 1: 1 complexes with the ferric ion, so that the release of the ion is unlikely, thus decreasing its potential toxicity. Iron binding groups are included in a larger chemical structure that maximizes their efficiency. Depending on the nature of the group that mediates the union with the iron atom, the siderophores can be divided into three basic types: catechols, hydroxamates and - hydroxycarboxylates, although mixed type siderophores have been described that contain in their structure several types of binding groups.
- Clay minerals mostly phyllosilicates, whose physicochemical properties depend on their structure and grain size, very fine (less than 2 ⁇ ).
- the clays have a structure based on the stacking of oxygen and hydroxyl ion planes.
- the tetrahedral groups (Si0) 4 4 ⁇ are joined by sharing three of their four oxygens with other neighbors forming layers, of infinite extension and formula (S ⁇ 2O5) 2 " , which constitute the fundamental unit of the phyllosilicates. In them the tetrahedrons are distributed forming hexagons Tetrahedral silicon may be partly substituted by Al 3+ or Fe 3+ .
- These tetrahedral layers are joined to other octahedral ones of gibsite or brucite type.
- some Al 3+ or Mg 2+ may be substituted by Fe 2+ or Fe 3+ and more rarely by Li, Mn, Ni, Cu or Zn.
- the plane of union between both layers is formed by the oxygens of the tetrahedra that were not shared with other tetrahedra (apical oxygen) and by groups (OH) " of the brucitic or gibsitic layer, so that, in this plane, it remains a (OH) - in the center of each hex formed by 6 apical oxygen.
- the phyllosilicates can be designed by. two layers: tetrahedral more. octahedral and are called bilaminar, or by three layers: one octahedral and two tetrahedral, called trilaminar. The unit formed by the union of an octahedral layer plus one or two tetrahedral layers is called a lamina.
- trioctahedral Mg 2+ dominates in the octahedral layer. If only two thirds of the octahedral positions are occupied and the remaining third is vacant, it is called dioctaédric.a (Al 3+ is the dominant cation).
- the sheets are not electrically neutral from substitutions, some cations, for others of different charge.
- the load balance is maintained by the presence, in the interlaminar space, or space between two consecutive sheets, of cations (such as in the group of micas), hydrated cations (such as in vermiculites and smectites) or octahedrally coordinated hydroxyl groups, similar to octahedral layers, as in chlorites.
- The; unit, formed by a sheet plus interlayer is the structural unit.
- the most frequent interlaminar cations are alkaline (Na and K) or alkaline earth (Mg and Ca).
- the physicochemical properties derive mainly from: its extremely small particle size (less than 2 um), its laminar morphology (phyllosilicates), isomorphic substitutions, which give rise to the appearance of charge on the sheets and the presence of weakly bound cations in The interlaminar space.
- the specific surface or surface area of a clay is defined as the area of the external surface plus the area of the internal surface (if it exists) of the constituent particles, per unit mass, expressed in m 2 / g .
- Clays have a high specific surface area, very important for certain industrial uses in which the solid-fluid interaction depends directly on this property.
- Paligorskita 100-200 m 2 / g
- Cation exchange capacity can be defined as the sum of all the exchange cations that a mineral can adsorb at a given pH. It is equivalent to the measurement of the total negative charges of the mineral.
- the first type is known as a permanent letter and accounts for 80% of the net charge of the particle; It is also independent of the conditions of pH and ionic activity medium.
- the last two types of origin vary depending on the pH and ionic activity. They correspond to crystalline, chemically active edges and represent 20% of the total sheet load.
- the siderophores present in the composition of the present invention act as iron chelating agents (Fe), capable of sequestering it in the presence of other metals and reducing it from its Fe 3+ to Fe 2+ form, a much more soluble and usable for plant nutrition.
- Fe iron chelating agents
- Clays such as kaolinite, smectite (montmorillonite), mica, hematite, talc and / or orthoclase are used in the present invention as support material, which thanks to their charges tend to bind when moistened. It is worth mentioning that the process of agglomeration (or granulation) is carried out in a pelletizing plate.
- clay mixed with zinc, manganese, copper and ferrous sulfates have a high agglomeration capacity
- a binder such as calcium hydroxide is essential to give the granule a greater hardness between 1.9 and 2.3 kg / cm 2 and make it not sprayed when mixed with other fertilizers and facilitate its application.
- the fertilizer has a low concentration of moisture (2 to 6%) which allows it to be mixed with hygroscopic fertilizers such as urea, even in a 1: 1 ratio without problems that may affect its physical characteristics.
- Another advantage that the developed product has is that thanks to the progressive dissolution of its components it allows it to act during a large part of the crop cycle; that is, upon contact with water the components gradually dissolve. Examples
- the formed granules are fed to a 3 section rotary kiln, heated by a burner that is fed with a mixture of hydrocarbons, predominantly methane. Inside the oven reaches a temperature of 100 ° C in the first section, which decreases to 57 ° C in the last section, to obtain a final humidity of the product about 3%.
- the fertilizer granules are then screened through the opening meshes 2.3 (mesh 8) and 4.0 mm (mesh 5).
- the product that passes through the mesh 5 and is retained in the mesh 8 is a product of 2.3 to 4.0 millimeters in diameter that will be ready to be packaged and distributed.
- the smaller sizes that cross the mesh 8 are fed back to the mixer and reprocessed. Larger sizes are ground and also reprocessed by feeding them back to the mixer.
- the granulated fertilizer obtained can be applied from 20-40 Kg / Ha in vegetables and grasses and 100-200 gr / tree in case of fruit trees. In soils where established crops meet low fertility levels and an alkaline pH.
- 150 kg of ferrous sulfate monohydrate, 29 kg of zinc sulfate monohydrate, 24 kg of copper sulfate pentahydrate, 42 kg of manganese sulfate, 54 kg of magnesium oxide, 132 kg of sulfate are mixed to produce one ton of the granulated fertilizer.
- the plate has a diameter of 1.8 m, with an inclination angle of 37 ° and rotates at 38 rpm, the mixture on the plate is sprayed with the mixture of water and calcium hydroxide with a flow of 1.25 lt / min.
- the granules formed they are fed to a 3 section rotary kiln, heated by a burner that is fed with a mixture of hydrocarbons predominantly methane. Inside the oven reaches a temperature of 100 ° C in the first section, which decreases to 57 ° C in the last section, to obtain a final humidity of the product about 3%.
- the fertilizer granules are then screened through the opening meshes 2.3 (mesh 8) and 4.0 mm (mesh 5).
- the product that crosses the mesh 5 and is retained in the mesh 8 is a product of 2.3 to 4.0 millimeters in diameter that will be ready to be packed and distributed.
- the smaller sizes that cross the mesh 8 are fed back to the mixer and reprocessed. Larger sizes are ground and also reprocessed by feeding them back to the mixer.
- the granulated fertilizer obtained can be applied in
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
Composición fertilizante que comprende hierro, zinc, manganeso, boro, cobre, molibdeno, azufre, calcio, magnesio, sideróforos y arcillas naturales. Los porcentajes de los elementos, que comprende la composición fertilizante son: del 5 al 30% de hierro, del 1 al 20% de zinc, del 0.1 al 10% de manganeso, del 1 al 10% de boro, del 0.1 al 10% de cobre, del 0.1 al 10% de molibdeno, del 1 a 10% de azufre, del 1 a 10% de calcio, del 1 a 10% de magnesio, del 1 a 50% de sideróforos y del 30 al 60% de arcillas minerales. Las arcillas de la composición pueden ser una mezcla de arcilla caolinita, esmectita (montmorillonita), mica, hematita, talco y ortoclasa. Los sideróforos comprendidos en la composición fertilizante pueden haber sido obtenidos mediante síntesis microbiana o química.
Description
Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes sideróforos, nutrientes secundarios y micronutrientes
Campo de la Invención La presente invención se refiere a una composición de fertilizante sólido granulado que comprende como material de soporte una arcilla mineral adicionada con nutrientes secundarios y micronutrientes tales como calcio, magnesio, azufre, hierro, zinc, manganeso, boro, cobre y molibdeno, siendo adicionados en su forma soluble para garantizar asimilación por parte de las plantas, además de la adición de Sideróforos para la nutrición de cultivos de interés agrícola, donde los Sideróforos son agentes quelantes del hierro, capaces de secuestrar éste en presencia de otros metales y reducirlo de su forma Fe3+ á Fe2+, una forma mucho más soluble y aprovechable para la nutrición de las plantas.
Antecedentes de la Invención
El uso de los fertilizantes se ha vuelto indispensable debido a la baja fertilidad de la mayoría de los suelos para lograr los altos rendimientos y la buena calidad que se esperan en la actualidad, por lo que hacer un uso adecuado de ellos es importante para una agricultura sostenible.
Los suelos contienen todos los elementos esenciales que la planta requiere para su desarrollo y reproducción, pero en la mayoría de los casos no en las cantidades suficientes para obtener rendimientos altos y de buena calidad, por lo que es indispensable agregar los nutrimentos por medio de fertilizantes. Sin el uso de los fertilizantes, los rendimientos serán cada vez más bajos debido al empobrecimiento paulatino del suelo por la extracción de los nutrientes como consecuencia de la práctica agrícola. Un suelo infértil produce menos, tiene menos cubierta vegetal y está más expuesto a la erosión.
En la práctica agronómica el hombre se ha dado cuenta de que el uso adecuado de fertilizantes da como resultado la obtención de una mayor producción. Los nutrientes minerales son aquellos que se han originado en el suelo y han sido divididos en tres grupos: los nutrientes mayores (Nitrógeno, Fósforo y Potasio) , los secundarios (Calcio, Magnesio y Azufre) y los menores (Hierro, Zinc, Manganeso, Boro, Cobre, Molibdeno, y cloro) . Esta división obedece a las cantidades requeridas por parte de las plantas más no a la importancia de los mismos.
Los elementos nutricionales mayores generalmente son los primeros que, debido a los altos niveles de extracción por parte de las plantas, muestran niveles de deficiencia en el suelo; mientras que los secundarios y menores son requeridos en menores cantidades y sus deficiencias no son tan evidentes
pero si muy importantes de considerar. Aunque se requieran en cantidades pequeñas, la falta de cualquiera de ellos limitaría el crecimiento de la planta aun cuando tenga todos los otros nutrientes en cantidades apropiadas.
La presencia de la arcilla en el fertilizante hace posible la dilución de los nutrientes y micronutrientes a concentraciones adecuadas para ser asimilados por las plantas, mientras que la presencia de componentes cargados (nutrientes secundarios, micronutrientes, sideróforos y arcilla) da como resultado que la absorción se realice con una eficiencia adecuada.
El papel de cada uno de estos nutrientes y micronutrientes ha sido estudiado desde hace tiempo, el calcio estimula el crecimiento de tallos y raíces, interviene en la formación de granos, semillas y frutos, proporciona resistencia a las enfermedades y participa en la activación enzimática. El magnesio favorece la absorción del fósforo, forma parte de la molécula de clorofila y de la composición molecular de quince enzimas sintetizadoras de polipéptidos, las transíosforilasas y descarboxilasas, su carencia produce clorosis general en la planta, así como defoliación intensa. El azufre estimula el crecimiento y la absorción del nitrógeno, así como la formación de sustancias de defensa de la planta, junto con el boro da flexibilidad a los tejidos.
El hierro juega un papel importante como catalizador de reacciones de formación de clorofila ya que funciona como transportador de oxigeno y su deficiencia provoca una clorosis en las hojas de la planta; además de ser un elemento esencial para prácticamente todos los seres vivos cumpliendo importantes funciones celulares como síntesis de ADN, respiración y detoxificación de radicales libres. El zinc es necesario para la síntesis de sustancias responsables del crecimiento de la planta así como de sistemas de enzimas como deshidrogenasas, proteinasas y peptidasas. El manganeso tiene como función principal formar parte de un sistema de enzimas de las plantas. El cobre es necesario en la formación de la clorofila y cataliza varias reacciones en la planta. El boro ayuda en la formación de raíces y tallos principales, con magnesio, hierro y cobre aumenta el soporte de la planta y fortaleza contra enfermedades.
No sólo el tener los nutrientes y micronutientes basta, es también necesario que estén suministrados en una proporción adecuada para que puedan tener una buena asimilación. Por estas razones se sabe que el uso de fertilizantes que contienen nutrientes y micronutrientes en proporciones adecuadas es indispensable en suelos que carecen de alguno de ellos.
En la naturaleza, el hierro (Fe) se encuentra fundamentalmente en la forma Fe3+ formando parte de sales e hidróxidos de muy baja solubilidad, formas químicas que
imposibilitan su uso por algunos seres vivos. La disponibilidad de este elemento es fundamental en el éxito o fracaso de microorganismos patógenos o simbióticos para invadir un organismo o para colonizar un ambiente determinado. Para resolver este problema, muchos organismos que incluyen bacterias, hongos y plantas, producen pequeñas moléculas de alta afinidad por el hierro llamadas sideroforos que actúan de manera especifica como agentes quelantes para secuestrar hierro en presencia de otros metales y reducirlo a Fe2+, una forma mucho más soluble y aprovechable para su nutrición. Los sideroforos bacterianos han despertado gran interés en los últimos años debido al potencial que tienen para el control biológico de hongos y bacterias fitopatógenas y por constituir un mecanismo de promoción de crecimiento en rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal. Los análogos de estas moléculas en las plantas, conocidos como fitosideróforos, también juegan un papel fundamental en la asimilación del hierro en plantas. La importancia de los fitosideróforos ha recobrado fuerza en virtud del incremento en la salinidad de las aguas de riego y pH del suelo, producto del abatimiento de los mantos acuiferos que resultan en una reducción de la disponibilidad de hierro.
A continuación se describen algunos documentos que refieren el uso de sideroforos o productores de sideroforos en composiciones o inoculantes y su uso.
El Documento CN 103087960 se refiere a un inoculante antimicrobiano formulado con Bacillus amyloliquefaciens FQS38. El inoculante antibiológico se caracteriza por ser capaz de llevar a cabo la colonización de las raíces de tomate, promover su crecimiento y coadyuvar en la prevención y tratamiento de enfermedades. Además, el inoculante antibiológico pueden secretar proteasas, celulasa, sideroforos, auxinas, giberelinas y otros ingredientes antibacterianos y promotores del crecimiento. Este documento no afecta la novedad y actividad inventiva de la presente invención, ya que los principales componentes utilizados son diferentes al utilizar un inoculante bacteriano únicamente.
En el Documento CN 102796684, la invención da a conocer un promotor del crecimiento de la alfalfa a base de la rizobacteria MJM-11 y la aplicación del mismo. Una cepa de Enterobacter ludwigii MJM-11 que puede ser aplicado de cuatro formas diferentes que incluye la preparación de sideroforos y la promoción del crecimiento de las plantas bajo estrés salino-alcalino. Este documento no afecta la novedad y actividad inventiva de la presente invención ya que los principales componentes utilizados son diferentes al utilizar un inoculante bacteriano únicamente.
El Documento US 2011268818 se refiere a composiciones que comprenden una lipocalina NGAL y un sideróforo de mamífero que son útiles como quelantes y donantes de hierro. La invención también proporciona compuestos sideroforos de
mamíferos, además, métodos de tratamiento y métodos de diagnóstico. Este documento no afecta la novedad y actividad inventiva de la presente invención ya que los sideróforos mencionados en esta, son de origen y uso mamífero para el tratamiento y diagnóstico de deficiencia de hierro en mamíferos.
El Documento US 4872899 se refiere a un método y composición para el tratamiento de la clorosis por deficiencia de hierro en plantas mediante el uso de sideróforos de tipo ácido hidroxámico. Sideróforos de este tipo son quelantes férricos específicos, producidos por ciertos microorganismos cultivados en entornos libre de hierro. El sideróforo puede ser aplicado a la planta mediante una variedad de métodos, incluyendo por aplicación en el suelo, pulverización foliar o inyección directa en la planta. Este documento no afecta la novedad y actividad inventiva de la presente invención ya que la presente invención se refiere a una composición cuyo soporte son arcillas minerales adicionadas con sideróforos, nutrientes secundarios y micronutrientes . El Documento WO/2012/130221 se refiere a un agente de acción prolongada contra microorganismos fitopatógenos, especialmente hongos que se prepara sobre la base de esporas de Bacillus amyloliquefaciens plantarum. Representantes de dicho grupo taxonómico tienen la capacidad de formar al menos diez sustancias antimicrobianas diferentes que pertenecen a
las familias de dipéptidos, lipopéptidos, sideróforos, policétidos y el grupo consistente en bacteriocinas / microcinas. Este Documento no afecta la novedad y actividad inventiva de la presente invención ya que nuevamente se refiere a un inoculo o agente a base de un microorganismo productor de sideróforos que además es utilizado para controlar agentes fitopatogenos y no como componente en una mezcla de nutrientes o un nutriente en si mismo.
Ninguno de los Documentos anteriores ni los encontrados en las bases de datos afecta la novedad y actividad inventiva de la presente invención ya que la mayoría de estos se refieren a el uso de un microorganismo productor de sideróforos como inoculante y para su uso contra enfermedades específicas de plantas o cultivos o para su uso en enfermedades en algunos animales, más no el uso o aplicación de sideróforos y/o más componentes para nutrición de cultivos agrícolas.
En la presente invención se describe el desarrollo de un fertilizante sólido granulado que contiene Sideróforos, micronutrientes y nutrientes secundarios en proporciones adecuadas, de acuerdo a las necesidades de cada suelo, las combinaciones de sideróforos, micronutrientes y nutrientes secundarios para formular el fertilizante todos ellos soportados por un material con un CIC alto (arcilla), resultando un fertilizante granulado de solubilidad controlada y además que permite una aplicación sencilla,
dosificada y eficiente de los nutrientes y micronutrientes a un bajo costo.
Descripción de la invención
La presente invención consiste en una composición fertilizante a base de arcillas minerales a las que se les adicionan micronutrientes y nutrientes secundarios, además de la adición de Sideróforos para la nutrición de cultivos de interés agrícola, donde los Sideróforos son agentes quelantes de hierro, capaces de secuestrar éste en presencia de otros metales y reducirlo de su forma Fe3+ a Fe2+, una forma mucho más soluble y aprovechable.
En una primera modalidad la composición de la presente invención para la nutrición de cultivos de .interés agrícola comprende : a) Hierro,
b) Zinc,
c) Manganeso,
d) Boro,
e) Cobre,
f) Molibdeno,
g) Azufre,
h) Calcio,
i) Magnesio,
j ) Sideróforos y,
k) Arcillas minerales.
En una segunda modalidad la composición de la presente invención para la nutrición de cultivos de interés agrícola comprende : a) Hierro de 5 a 30%,
b) Zinc de 1 a 20%,
c) Manganeso de 0.1 a 10%,
d) Boro de 1 a 10%,
e) Cobre de 0.1 a 10%
f) Molibdeno 0.1 a 10%,
g) Azufre de 1 a 10%,
h) Calcio de 1 a 10%,
i) Magnesio de 1 a 10%
j) Sideróforos de 1 a 50% y
k) Arcillas minerales de 30 a 60%
Todo esto debe combinarse dentro de los rangos mencionados de modo que sume el 100%
Los porcentajes están basados en el peso total del fertilizante donde el hierro se presenta como Sulfato Ferroso Monohidratado, el zinc como Sulfato de Zinc Monohidratado, el cobre como Sulfato de Cobre Pentahidratado, el manganeso como un Sulfato de Manganeso, el azufre como Azufre elemental y el calcio como Sulfato de Calcio.
En la presente invención la arcilla mineral puede una mezcla de arcillas caolinitica, esmectita
(montmorillonita) , mica, hematita, talco y ortoclasa.
Los sideróforos en la presente invención pueden ser catecoles, hidroxamatos, α-hidroxi-carboxilatos, mixtos y/o una combinación de estos.
Los siderórofos en la presente invención pueden ser obtenidos a través de síntesis microbiana (productos de bacterias, hongos y/o levaduras), o bien a través de síntesis química . La presentación del producto de la presente invención es, en forma granulada de 2.3 a 4.0 milímetros, tamaño apropiado para poder ser utilizado ya sea mezclado con otros fertilizantes o de forma individual. Cuenta con una dureza entre 1.9 a 2.3 kg/cm2, suficiente para soportar el manejo posterior, durante la preparación del mismo y el mezclado con otros nutrientes. Las condiciones de preparación hacen que el material soporte el manejo durante la preparación. Al ser mezclado con otros nutrientes tiene una baja degradación a polvo y tiene además la capacidad de ser 100 % soluble, característica que le permite poder llegar a las raíces de las plantas.
Generalidades de los Sideróforos
Los sideróforos actúan como agentes solubilizadores de hierro a partir de compuestos minerales u orgánicos como la lactoferrina y transferrina en vertebrados. En su mayoría se trata de péptidos de bajo peso molecular producidos por microorganismos. Los sideróforos son sintetizados y secretados al medio extracelular, donde se unen al hierro y se recuperan gracias a transportadores específicos. En las bacterias Gram-negativas este proceso se realiza gracias a un receptor de membrana externa acoplado a un transportador de tipo ABC. Una vez en el citoplasma el hierro debe liberarse del complejo hierro-sideróforo, proceso que se lleva a cabo por degradación enzimática del complejo o por reducción del hierro.
Debido a su reactividad, el hierro es secuestrado en diversas proteínas de los organismos como transferrinas , lactoferrinas y ferritinas. Las dos primeras se encuentran de forma extracelular (en los fluidos de los organismos), mientras que las ferritinas forman parte de las proteínas de almacenamiento de hierro intracelular. Las ferritinas son los compuestos de almacenamiento primario del hierro para la mayoría de organismos y se encuentran en animales, en plantas (fitoferritinas) y microorganismos (bacterioferritinas ) . Las bacterioferritinas se encuentran tanto en bacterias como en hongos y difieren de las ferritinas animales y vegetales en que poseen un grupo hemo unido. En todos estos organismos
las ferritinas cumplen funciones similares como fuentes de almacenamiento de hierro cuando las células crecen en abundancia de este metal, reservas que son utilizadas al bajar los niveles de este metal.
Cuando un microorganismo ingresa a un organismo hospedero, ya sea en forma patógena o simbiótica, encuentra un ambiente favorable con acceso a prácticamente todos los nutrientes necesarios para su crecimiento a excepción de uno, el hierro. El hierro, a diferencia de otras fuentes elementales para la nutrición, como nitrógeno, fósforo, potasio y demás macro y micronutrientes, no se encuentra libremente disponible en los organismos hospederos, por lo que constituye un factor limitante importante para el crecimiento de los microorganismos. Se sabe que una de las respuestas de los organismos hospederos al ataque de patógenos consiste en la reducción del hierro libre mediante el secuestro de este metal en las moléculas de ferritina. Este mecanismo opera tanto en animales como en plantas, aunque una diferencia notable es que en los primeros el control de la síntesis de ferritina ocurre a nivel traduccional, mientras que en plantas ocurre a nivel transcripcional .
Los microorganismos que habitan en un organismo hospedero en forma patógena o simbiótica pueden utilizar el hierro del organismo que los alberga extracelularmente a partir de las transíerrinas, lactoferrinas o hidróxidos
férricos, o intracelularmente a partir de la hemoglobina o ferritinas .
Los sideróforos microbianos son moléculas secretadas por microorganismos en condiciones de deficiencia de hierro para secuestrar el hierro de su entorno. Los sideróforos son moléculas de bajo peso molecular de 0.5 a 1.0 kDa, solubles en soluciones acuosas a pH neutro que son sintetizados por bacterias, principalmente Gram negativas, hongos, levaduras y algunas plantas ( fitosideróforos ) , particularmente gramíneas y que actúan como agentes quelantes específicos de Fe3+. La característica principal de este tipo de moléculas es que poseen una elevada constante de disociación de hierro, que oscila entre 1022 y 1055. La síntesis de estas moléculas incrementa cuando los microorganismos se encuentran en condiciones limitantes de hierro. La afinidad tan elevada de estas moléculas por el hierro facilita la captación de este metal a partir de compuestos como hidróxido férrico y de proteínas del organismo hospedero como transferrina o ferritina.
Los complejos que forman los sideróforos con el hierro en el suelo son asimilados eficientemente tanto por el microorganismo que los produce como por otros microorganismos que habitan en las cercanías. Es precisamente a través de la síntesis de sideróforos que algunas bacterias presentes en el suelo influyen de manera positiva en el crecimiento de las plantas.
Tipos de sideróforos
La mayoría de los sideróforos forman un centro de unión hexadentado, ya que su estructura química suele constar de tres ligandos dobles dispuestos alrededor de un ión férrico central (Figura 1) . Los sideróforos hexadentados forman complejos 1:1 con el ión férrico, de tal modo que la liberación del ión es poco probable, disminuyendo así su toxicidad potencial. Los grupos de unión a hierro están incluidos en una estructura química mayor que maximiza su eficiencia. Dependiendo de la naturaleza del grupo que media la unión con el átomo de hierro, los sideróforos se pueden dividir en tres tipos básicos: catecoles, hidroxamatos y - hidroxi-carboxilatos, si bien se han descrito sideróforos de tipo mixto que contienen en su estructura varios tipos de grupos de unión.
Síntesis de sideróforos
Actualmente se han descrito más de 500 sideróforos diferentes. La mayor parte son de naturaleza peptídica y se sintetizan mediante enzimas de la familia de las péptido- sintetasas no ribosómicas (NRPS) . Los sideróforos que no son polipéptidos, formados por ácido dicarboxílico, diamina o amino alcohol, se sintetizan por sintetasas específicas en lo que se conoce como Síntesis Independiente de NRPS. En los últimos años se han descrito tanto nuevas rutas como
componentes nuevos de ellas, de tal manera que se conoce en detalle la enzimología de la bioslntesis de muchos sideróforos .
Generalidades de las Arcillas Las arcillas engloban a un grupo de minerales
(minerales de la arcilla) , filosilicatos en su mayoría, cuyas propiedades fisico-químicas dependen de su estructura y su tamaño de grano, muy fino (inferior a 2 μιπ) . Las arcillas presentan una estructura basada en el apilamiento de planos de iones oxígeno e hidroxilos. Los grupos tetraédricos (Si0)4 4~ se unen compartiendo tres de sus cuatro oxígenos con otros vecinos formando capas, de extensión infinita y fórmula (SÍ2O5)2", que constituyen la unidad fundamental de los filosilicatos . En ellas los tetraedros se distribuyen formando hexágonos. El silicio tetraédrico puede estar, en parte, sustituido por Al3+ o Fe3+.
Estas capas tetraédricas se unen a otras octaédricas de tipo gibsita o brucita. En ellas algunos Al3+ o Mg2+, pueden estar sustituidos por Fe2+ o Fe3+ y más raramente por Li, Mn, Ni, Cu o Zn. El plano de unión entre ambas capas está formado por los oxígenos de los tetraedros que se encontraban sin compartir con otros tetraedros (oxígenos apicales) y por grupos (OH)" de la capa brucitica o gibsitica, de forma que, en este plano, quede un (OH)- en el centro de cada hexágono
formado por 6 oxígenos apicales. El resto de los (OH)" son reemplazados por los oxígenos de los tetraedros como en la Figura 2, donde los círculos azules son átomos de Oxígeno, los círculos rosas son iones Hidroxilo, los círculos naranja son iones Aluminio, Fierro o Magnesio y los círculos verdes y amarillos corresponden a Silicón, ocasionalmente aluminio.
Una unión similar puede ocurrir en la superficie opuesta de la capa octaédrica. Así los filosilicatos pueden estar fo mados por. dos capas : tetraédrica más. octaédrica y se denominan bilaminares, o bien por tres capas: una octaédrica y dos tetraédricas, denominándose trilaminares. A la unidad formada por la unión de una capa octaédrica más una o dos tetraédricas se le denomina lámina.
Si todos los huecos octaédricos están ocupados, la lámina se denomina trioctaédrica (Mg2+ domina-nte en la capa octaédrica) . Si solo están ocupados dos tercios de las posiciones octaédricas y el tercio restante está vacante, se denomina dioctaédric.a (el Al3+ es el catión dominante).
En algunos filosilicatos (esmectitas, vermiculitas, micas, etc.), las láminas no son eléctricamente neutras de ido a las sustituciones, de unos cationes, por otros de distinta carga. El balance de cargas se mantiene por la presencia, en el espacio interlaminar, o espacio existente entre dos láminas consecutivas, de cationes (como por ejemplo en el grupo de las micas), cationes hidratados (como
en las vermiculitas y esmectitas) o grupos hidroxilo coordinados octaédricamente, similares a las capas octaédricas, como sucede en las clor i tas . La; unidad, formada por una lámina más la interlámina es la unidad estructural. Los cationes interlaminares más frecuentes son alcalinos (Na y K) o alcalinotérreos (Mg y Ca) .
Las fuerzas que unen las diferentes unidades estructurales son más débiles que las existentes entre los iones de una misma lámina, por ese motivo los filosilicatos tienen una clara dirección de exfoliación paralela a las láminas .
Propiedades fisicoquímicas de las arcillas
Las propiedades fisicoquímicas derivan principalmente de: su extremadamente pequeño tamaño de partícula (inferior a 2 um) , su morfología laminar (filosilicatos) , las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de carga en las láminas y a la presencia de cationes débilmente ligados en el espacio interlaminar.
Como consecuencia de estos factores, presentan, por una parte, un valor elevado del área superficial y, a la vez, la presencia de una gran cantidad de superficie activa, con enlaces no saturados. Por ello pueden interaccionar con muy diversas sustancias, en especial compuestos
polares, por lo que tienen comportamiento plástico en mezclas arcilla-agua con elevada proporción sólido/liquido.
Por otra parte, la existencia de carga en las láminas se compensa, como ya se ha citado, con la entrada en el espacio interlaminar de cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados fácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla con una solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se le conoce como capacidad de intercambio catiónico que es también la base para la aplicación en la formulación del fertilizante granulado.
Superficie especifica
La superficie especifica o área superficial de una arcilla se define como el área de la superficie externa más el área de la superficie interna (en el caso de que esta existe) de las partículas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g. Las arcillas poseen una elevada superficie específica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interacción sólido-fluido depende directamente de esta propiedad.
•Caolinita de elevada cristaliriidad hasta 15 m2/g •Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g
•Halloisita hasta 60 m2/g
Hita hasta 50 m2/g
Montmorillonita 80-300 m2/g
Sepiolita 100-240 m2/g
Paligorskita 100-200 m2/g
Capacidad de Intercambio Cationico.
Es una propiedad fundamental de las esmectitas para intercambiar fácilmente los iones fijados en la superficie exterior de sus cristales, en los espacios interlaminares o en otros espacios interiores de las estructuras; por otros existentes en las soluciones acuosas envolventes. La capacidad de intercambio cationico (CEC) se puede definir como la suma de todos los cationes de cambio que un mineral puede adsorber a un determinado pH. Es equivalente a la medida del total de cargas negativas del mineral. Estas cargas negativas pueden ser generadas de tres formas diferentes :
•Sustituciones isomórficas dentro de la estructura •Enlaces insaturados en los bordes y superficies externas
·ΟΪ3οσί3σίόη de los grupos hidroxilos accesibles.
El primer tipo es conocido como carta permanente y supone un 80% de la carga neta de la partícula; además es independiente de las condiciones de pH y actividad iónica
del medio. Los dos últimos tipos de origen varían en función del pH y de la actividad iónica. Corresponden a bordes cristalinos, químicamente activos y representan el 20% de la carga total de la lámina.
Ventajas
Como principal ventaja, los sideróforos presentes en la composición de la presente invención actúan como agentes quelantes del Hierro (Fe), capaces de secuestrar éste en presencia de otros metales y reducirlo de su forma Fe3+ a Fe2+, una forma mucho más soluble y aprovechable para la nutrición de las plantas.
En la presente invención se utilizan arcillas como: caolinita, esmectita (montmorillonita) , mica, hematita, talco y/o ortoclasa, como material soporte, las que gracias a sus cargas tienden a unirse al ser humedecidas. Cabe hacer mención que el proceso de aglomeración (o granulado) se realiza en un plato peletizador.
Durante la aplicación del fertilizante, tiene lugar la disociación de los cationes, que debido a la carga de las arcillas son adsorbidos. Es necesario resaltar que las arcillas tienen una capacidad de intercambio catiónico de 10 a 200 me/100 g como se vio anteriormente gracias a sus cargas negativas. Esto ayuda a que la misma arcilla retenga los
cationes Fe++, Zn++, Mn++ y Cu++ y que sean intercambiados por cationes H+ que se encuentran en la superficie de la raiz de las planta. Debido a esto, la mezcla de materiales se convierte en un fertilizante altamente asimilable.
Cabe mencionar que aunque la arcilla mezclada con los sulfatos de zinc, manganeso, cobre y ferroso tienen una gran capacidad de aglomeración, el uso de un aglomerante como hidróxido de calcio es esencial para conferir al gránulo una mayor dureza entre 1.9 y 2.3 kg/cm2 y hacer que este no se pulverice al momento de ser mezclado con otros fertilizantes y facilitar su aplicación. El fertilizante tiene una baja concentración de humedad (2 al 6%) lo que permite que pueda ser mezclado también con fertilizantes higroscópicos como la urea, hasta en una relación de 1:1 sin problemas que puedan afectar sus características físicas. Otra ventaja que tiene el producto desarrollado es que gracias a la disolución progresiva de sus componentes le permite actuar durante gran parte del ciclo de un cultivo; es decir, al contacto con el agua los componentes se disuelven gradualmente.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos tienen la finalidad de ilustrar a invención, no de limitarla. Cualquier variación por los xpertos en la técnica, caen dentro del alcance de la misma.
Ejemplo 1
Para producir una tonelada del fertilizante granulado se mezclan 100 kg de sulfato ferroso monohidratado, 200 kg de sulfato de zinc monohidratado, 28 kg de sulfato de cobre heptahidratado, 5 kg de sulfato de manganeso monohidratado, 1 kg de hidróxido de calcio, 500 kg de sideróforos y 164 kg de arcilla pulverizada, hasta obtener una mezcla homogénea. La mezcla se vacia en un plato peletizador a un flujo de 17 kg/min. El plato tiene un diámetro de 1.8 m, con un ángulo de inclinación de 37 ° y gira a 38 rpm, la mezcla en el plato se rocía con agua a un flujo de 1.25 lt/min. Los gránulos formados se alimentan a un horno rotatorio de 3 secciones, calentado por un quemador que es alimentado con una mezcla de .hidrocarburos predominando el metano. En su interior el horno alcanza una temperatura de 100°C en la primera sección, la que disminuye hasta 57 °C en la última sección, para obtener una humedad final del producto alrededor del 3%. Los gránulos de fertilizante después son cribados a través de las mallas de abertura 2.3 (malla 8) y 4.0 mm (malla 5) .
El producto que atraviesa la malla 5 y es retenido en la malla 8 es un producto de 2.3 a 4.0 milímetros de diámetro que estará listo para ser envasado y distribuido. Los tamaños menores que atraviesan la malla 8 son alimentados de nuevo al mezclador y reprocesados. Los tamaños mayores se muelen y también se reprocesan alimentándolos de nuevo al mezclador.
El fertilizante granulado obtenido puede aplicarse de 20-40 Kg/Ha en hortalizas y gramíneas y 100-200 gr/árbol en caso de frutales. En suelos donde los cultivos establecidos se encuentren con bajos niveles de fertilidad y un pH alcalino .
Ejemplo 2
Para producir una tonelada del fertilizante granulado se mezclan 150 Kg de sulfato ferroso monohidratado, 29 kg de sulfato de zinc monohidratado, 24 kg de sulfato de cobre pentahidratado, 42 kg de sulfato de manganeso, 54 kg de óxido de magnesio, 132 kg de sulfato de calcio, 89 kg de azufre, 2 kg de hidróxido de calcio, 1 kg de sideróforos y 477 kg de arcillas pulverizadas, se mezclan hasta obtener uñ'á mezcla homogénea. La mezcla se vacía en un plato peletizador a un flujo de 12.5 kg/min. El plato tiene un diámetro de 1.8 m, con un ángulo de inclinación de 37° y gira a 38 rpm, la mezcla en el plato se rocía con la mezcla de agua e hidróxido de calcio con un flujo de 1.25 lt/min. Los gránulos formados
se alimentan a un horno rotatorio de 3 secciones, calentado por un quemador que es alimentado con una mezcla de hidrocarburos predominando el metano. En su interior el horno alcanza una temperatura de 100 °C en la primera sección, la que disminuye hasta 57 °C en la última sección, para obtener una humedad final del producto alrededor del 3%. Los gránulos de fertilizante después son cribados a través de las mallas de abertura 2.3 (malla 8) y 4.0 mm (malla 5) .
El producto que atraviesa la malla 5 y es retenido en la malla 8 es un producto de 2.3 a 4.0 milímetros de diámetro que estará listo para ser empacado y distribuido. Los tamaños menores que atraviesan la malla 8 son alimentados de nuevo al mezclador y reprocesados. Los tamaños mayores se muelen y también se reprocesan alimentándolos de nuevo al mezclador. El fertilizante granulado obtenido puede aplicarse de
20-40 kg/ Ha en hortalizas y gramíneas y 200-400 gr/árbol en caso de frutales. En suelos donde los cultivos establecidos se encuentren con bajos niveles de fertilidad y con pH alcalino .
Claims
1. Una composición fertilizante a base de arcillas minerales a las que se le adicionan micronutrientes y nutrientes secundarios, además de la adición de Sideróforos para la nutrición de cultivos de interés agrícola.
2. Una composición fert i1izante dé conformidad reivindicación 1, caracterizada porque comprende :
a) Hierro,
b) Zinc,
c) Manganeso,
d) Boro,
e.) Cobre,.
f) Molibdeno,
g) Azufre,
) Calcio,
i) Magnesio,
j) Sideróforos y,
k) Arcillas minerales
3. Una composición fertilizante de conformidad reivindicación 1, caracterizada porque comprende :
a) Hierro de 5 a 30%,
b) Zinc de 1 a 20%,
c) Manganeso de 0.1 a 10%,
d) Boro de 1 a 10%,
e) Cobre de 0.1 a 10%
f) olibdeno 0.1 a 10%,
g) Azufre de 1 a 10%,
h) Calcio de 1 a 10%,
i) Magnesio de 1 a 10%
j ) Sideróforos de 1 a 50% y
k) Arcillas minerales de 30 a 60%.
Todo esto adicionado dentro de los rangos establecidos debe sumar el 100% 4. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los porcentajes peso están basados en el peso total del fertilizante donde el hierro se presenta como Sulfato Ferroso Monohidratado, el zinc como Sulfato de Zinc Monohidratado, el cobre como Sulfató de Cobre Pentahidratado, el manganeso como un Sulfato de Manganeso, el azufre como Azufre elemental y el calcio como Sulfato de Calcio.
5. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la arcilla mineral puede ser una mezcla de arcillas caolinitica, esmectita (montmorillonita) mica, hemat it.a, talco- y ortoclasa..
6. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los sideróforos pueden ser catecoles, hidroxamatos, cx-hidroxi-carboxilatos, mixtos y/o una combinación de estos.
7. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los sideróforos pueden ser obtenidos a través de síntesis microbiana (productos de bacterias, hongos y/o levaduras) o bien a través de síntesis química.
8. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los Sideróforos son agentes quelantes de hierro, capaces de secuestrar este en presencia de otros metales y reducirlo de su forma Fe3+ a Fe2+, una forma mucho más soluble y aprovechable para las plantas.
9. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la presentación del producto es en forma granulada de 2.3 a 4.0 milímetros, tamaño apropiado para poder ser utilizado ya sea mezclado con otros fertilizantes o de forma individual. Cuenta con una dureza entre 1.9 a 2.3 kg/cm2, suficiente para soportar el manejo posterior, durante la preparación del mismo y el mezclado con otros nutrientes.
10. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las condiciones de preparación hacen que el material soporte el manejo durante la preparación.
11. Una composición fertilizante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las arcillas minerales al ser mezcladas con otros nutrientes tiene una baja degradación a polvo y tienen además la capacidad de ser
100% soluble, característica que le permite poder llegar a las raíces de las plantas.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MX2017009777A MX2017009777A (es) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes sideróforos, nutrientes secundarios y micronutrientes. |
| BR112017016161-3A BR112017016161A2 (pt) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | fertilizante sólido granulado formulado com argilas minerais, agentes quelantes sideróforos, nutrientes secundários e micronutrientes |
| PCT/MX2015/000024 WO2016122301A1 (es) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes |
| US15/547,225 US20180029945A1 (en) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Solid Granulated Fertilizer Formulated with Mineral Clays, Siderophore Chelating Agents, Secondary Nutrients and Micronutrients |
| CONC2017/0007324A CO2017007324A2 (es) | 2015-01-29 | 2017-07-24 | Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/MX2015/000024 WO2016122301A1 (es) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016122301A1 true WO2016122301A1 (es) | 2016-08-04 |
Family
ID=56543819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/MX2015/000024 WO2016122301A1 (es) | 2015-01-29 | 2015-01-29 | Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180029945A1 (es) |
| BR (1) | BR112017016161A2 (es) |
| CO (1) | CO2017007324A2 (es) |
| MX (1) | MX2017009777A (es) |
| WO (1) | WO2016122301A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2019265842B2 (en) | 2018-05-10 | 2021-04-29 | Arun Vitthal SAWANT | Novel crop nutrition and fortification composition |
| HRP20241149T1 (hr) * | 2018-05-10 | 2024-11-22 | Arun Vitthal SAWANT | Novi pripravak za ishranu i fortifikaciju usjeva |
| KR102120858B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2020-06-09 | 주식회사 풍원석회 농업회사법인 | 전복폐패각을 포함하는 조림용 고형비료 및 그 제조방법 |
| WO2020222134A1 (en) | 2019-04-29 | 2020-11-05 | Basf India Limited | Sustained release of micronutrients |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004035507A1 (es) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Mezclas Y Fertilizantes S.A. De C.V. | Fertilizante granulado compuesto de micronutrientes y arcilla |
| ES2234417A1 (es) * | 2003-10-24 | 2005-06-16 | Probelte S.A. | Nuevo fertilizante biologico y procedimiento de obtencion. |
| MX2008014315A (es) * | 2008-11-10 | 2009-10-06 | Mezclas Y Fertilizantes S A De | Una composicion fertilizante soportada en arcilla a base de nutrientes secundarios y micronutrientes. |
| CN102827793A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 哈尔滨师范大学 | 一株产acc脱氨酶的苜蓿假单胞菌及其应用 |
| CN102827794A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 哈尔滨师范大学 | 一株地中海假单胞菌及其应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050119124A1 (en) * | 1999-06-14 | 2005-06-02 | Alfred Alyeshmerni | Phosphorus and potassium fertilizer for all forms of perennial trees, vines and annual crops |
| BRPI0722102A2 (pt) * | 2007-08-27 | 2014-04-08 | Probelte S A | Novo fertilizante biológico, método para obtenção do mesmo e utilização deste como estimulador do crescimento vegetal |
| US10654759B2 (en) * | 2013-08-19 | 2020-05-19 | The Mosaic Company | System and methods for addition of beneficial agricultural, biological, and/or dedusting additives to granular fertilizers |
| US10196320B2 (en) * | 2014-06-11 | 2019-02-05 | Max Wellness Argo Sp. z.o.o. | Plant food, nutrient and soil conditioner formulation |
| BR112017000358A2 (pt) * | 2014-07-07 | 2018-06-26 | The Mosaic Company | incorporação de agentes biológicos em fertilizantes |
| AR101462A1 (es) * | 2014-08-06 | 2016-12-21 | Envera Llc | Composiciones de esporas bacterianas para uso industrial |
| US9839222B2 (en) * | 2014-08-28 | 2017-12-12 | Universidad Eafit | Process for increasing biomass and spores production of plant growth promoting bacteria of the bacillus genus |
-
2015
- 2015-01-29 WO PCT/MX2015/000024 patent/WO2016122301A1/es active Application Filing
- 2015-01-29 US US15/547,225 patent/US20180029945A1/en not_active Abandoned
- 2015-01-29 BR BR112017016161-3A patent/BR112017016161A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2015-01-29 MX MX2017009777A patent/MX2017009777A/es unknown
-
2017
- 2017-07-24 CO CONC2017/0007324A patent/CO2017007324A2/es unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004035507A1 (es) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Mezclas Y Fertilizantes S.A. De C.V. | Fertilizante granulado compuesto de micronutrientes y arcilla |
| ES2234417A1 (es) * | 2003-10-24 | 2005-06-16 | Probelte S.A. | Nuevo fertilizante biologico y procedimiento de obtencion. |
| MX2008014315A (es) * | 2008-11-10 | 2009-10-06 | Mezclas Y Fertilizantes S A De | Una composicion fertilizante soportada en arcilla a base de nutrientes secundarios y micronutrientes. |
| CN102827793A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 哈尔滨师范大学 | 一株产acc脱氨酶的苜蓿假单胞菌及其应用 |
| CN102827794A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 哈尔滨师范大学 | 一株地中海假单胞菌及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112017016161A2 (pt) | 2019-11-12 |
| CO2017007324A2 (es) | 2017-10-10 |
| MX2017009777A (es) | 2017-12-04 |
| US20180029945A1 (en) | 2018-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102627514B (zh) | 一种抗土壤酸化有机肥添加剂及其制备方法 | |
| Badr | Efficiency of K-feldspar combined with organic materials and silicate dissolving bacteria on tomato yield | |
| Anstoetz et al. | Novel applications for oxalate-phosphate-amine metal-organic-frameworks (OPA-MOFs): can an iron-based OPA-MOF be used as slow-release fertilizer? | |
| CN101384522B (zh) | 包括微量元素的生物加工的无机肥料 | |
| KR100335528B1 (ko) | 음식물 쓰레기등의 유기질 폐기물을 이용한 유기질 비료 및 그 제조방법 | |
| WO2017210768A1 (en) | Bio-available mineral fertilizer and derivative applications, including product processes | |
| RU2741798C1 (ru) | Npk-si-гуматное удобрение, способ его получения и его применения | |
| López-Rayo et al. | Layered double hydroxides: potential release-on-demand fertilizers for plant zinc nutrition | |
| Ferreira et al. | Evaluation of the efficacy of two new biotechnological-based freeze-dried fertilizers for sustainable Fe deficiency correction of soybean plants grown in calcareous soils | |
| CA2874890A1 (en) | Bio-available mineral fertilizer and derivative applications, including product processes | |
| WO2016122301A1 (es) | Fertilizante sólido granulado formulado con arcillas minerales, agentes quelantes siderófolos, nutrientes secundarios y micronutrientes | |
| CN102617251A (zh) | 一种富硒复合有机肥及其制备方法 | |
| KR20100043650A (ko) | 토양의 지질개선제 및 그 제조방법 | |
| WO2009027544A1 (es) | Nuevo fertilizante biológico, procedimiento de obtención y su uso como estimulador del crecimiento vegetal. | |
| Schenkeveld et al. | Synergistic effects between biogenic ligands and a reductant in Fe acquisition from calcareous soil | |
| US5626881A (en) | Humate dietary supplement | |
| Chaudhary et al. | Nutrient management technologies and the role of organic matrix-based slow-release biofertilizers for agricultural sustainability: A review | |
| US10202313B2 (en) | Plant supplements and related methods | |
| CN109867572A (zh) | 多功能活性有机肥及其制备方法 | |
| Waqeel et al. | Microbial biofertilizers and micronutrients bioavailability: approaches to deal with zinc deficiencies | |
| JP7080597B2 (ja) | 土壌充填剤 | |
| Saleem et al. | Development of microbes-based biofertilizer for zinc dissolution in soil | |
| WO2004035507A1 (es) | Fertilizante granulado compuesto de micronutrientes y arcilla | |
| CN101033156B (zh) | 一种多元素高养分合成有机肥料制品及其应用 | |
| CN104818237A (zh) | 微生物制剂、包括该微生物制剂的ops生物缓释剂及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 15880317 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: NC2017/0007324 Country of ref document: CO |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: MX/A/2017/009777 Country of ref document: MX |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1)EPC DATED 22.12.2017 (EPO FORM 1205A). |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 15880317 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| REG | Reference to national code |
Ref country code: BR Ref legal event code: B01A Ref document number: 112017016161 Country of ref document: BR |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 112017016161 Country of ref document: BR Kind code of ref document: A2 Effective date: 20170727 |