WO2017055658A1 - Uso de una composición agrícola que comprende una mezcla de al menos dos extractos de plantas seleccionados entre: extracto de capsicum, extracto de marigold y extracto de ajo, como desinfectante para eliminar patógenos del suelo y/o nematicida - Google Patents

Uso de una composición agrícola que comprende una mezcla de al menos dos extractos de plantas seleccionados entre: extracto de capsicum, extracto de marigold y extracto de ajo, como desinfectante para eliminar patógenos del suelo y/o nematicida Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a formulation that acts as an ecological disinfectant of agricultural soils against pathogens and as a nematicide. Its composition is described based on plant extracts, the method of production and the mode of application in soils infected by pathogenic microorganisms and / or nematodes.
  • Infections in agricultural soils is a very important problem for farmers, since it limits and reduces production, while decreasing the quality of crops.
  • chemical synthetic disinfectants have been used, but they generally generate residues that remain in the soil for years and that can pass to the crops, together with the important toxicological risks that their driving.
  • plant extracts have been studied as a viable option to replace synthetic disinfectants, since these extracts have low or no toxicity and little persistence in the environment.
  • Secondary metabolites with antimicrobial activity that may be present in plant extracts belong mainly to the families of terpenoids, phenolic compounds, phenylpropanoids, stilbenes, alkaloids and saponins.
  • the analyzes of these extracts indicate that the most important components thereof belong to the capsaicinoid family, such as capsaicin, capsaicidine, capsidol, capsyanosides and capsicodendrine, compounds that in addition to other properties have proven to be antibacterial and fungicidal.
  • capsaicin which is an amide by-product of vanillyl amide.
  • Capsaicin interacts in a non-specific way with lipids, aligning its alkyl chain with the added chains of phospholipids, while the hydroxyl and amide groups of capsaicin are oriented towards the surface of the water. This location on the surface of the phospholipid membrane allows the polar part of the capsaicin to form hydrogen bonds with the polar head of the phospholipids, thus affecting the lipid packing and modifying its thermotropic properties.
  • Capsicum extract Despite the proven antifungal and slightly nematicidal properties of Capsicum extract, its action is not sufficient to disinfect agricultural soils with a medium and high level of infection, so it should be combined with other plant extracts that have synergy with it and potentiate your action
  • Marigold extract can be used as a nematicide, but it is also an important source of carotenoids, natural fat-soluble pigments synthesized by plants, algae and photosynthetic bacteria (Emodi, 1978).
  • carotenoids are fat-soluble tetraterpenes originated from the condensation of isoprenyl units, which give rise to a series of conjugated double bonds forming a chromophore system. Due to their establishment, these compounds are sensitive to oxygen, metals, acids, peroxides, heat, light and lipoxygenases (Bego ⁇ a et al., 2001).
  • Carotenoids have important antioxidant properties that have been demonstrated in numerous studies (Carranco Jáuregui et al., 201 1; Stahl and Sies, 2003) and, in addition, protect plants against abiotic stress, in addition to being involved in the photoprotection of the same (Cazonnelli, 201 1).
  • Garlic extract (Allium sativum L.) is widely used as a repellent and insecticide, although it also has fungicidal activity (Sealy et al., 2007) and nematicide (Gupta and Sharma, 1991; Nath et al., 1982; Parada and Guzman, 1997).
  • garlic extract contains significant amounts of bioactive sulfur substances with antifungal, antibacterial and nematicidal properties such as allicin, in addition to other allyl sulphides such as diallyl disulfide or diallyl trisulfide, among others, and dithiins as 3-vinyl- [4H] -1, 2- dithiine or 2-vinyl- [4H] -1, 3-dithiine.
  • bioactive sulfur substances with antifungal, antibacterial and nematicidal properties such as allicin, in addition to other allyl sulphides such as diallyl disulfide or diallyl trisulfide, among others, and dithiins as 3-vinyl- [4H] -1, 2- dithiine or 2-vinyl- [4H] -1, 3-dithiine.
  • dithiins as 3-vinyl- [4H] -1, 2- dithiine or 2-vinyl- [4H] -1, 3-dithiine.
  • antioxidants decrease free radical levels and inhibit their subsequent generation, thus preventing cell aging. In plant organisms, all these antioxidant compounds help plants to develop their own natural defense means, making them stronger against external attacks. As a consequence of its chemical composition, garlic extract could reinforce the action of Capsicum extract in the formulation of a soil disinfectant.
  • the present invention relates to a mixture thereof in order to enhance the effect of the isolated extracts, taking advantage of the bioactive compounds of each of them and that interest in each case. It has been proven that these extracts have synergistic effects among them, so that a mixture of them enhances the action they would have applied individually and at a lower application dose per hectare. With this mixture, a formulation with a strong antifungal and antimicrobial effect would be achieved due to the presence of capsaicinoids from Capsicum extract.
  • Marigold extract which in parallel provides the antioxidant capacity of carotenoids and protection for plants against abiotic stress.
  • bioactive sulfur substances from garlic extract which would also be providing phenolic compounds with significant antioxidant activity.
  • the formulation object of this invention would involve a mixture of plant extracts (Capsicum extract, Marigold extract and / or garlic extract), which acts as an ecological disinfectant of agricultural soils against pathogens and / or as a nematicide.
  • plant extracts Capsicum extract, Marigold extract and / or garlic extract
  • the formulation of a soil disinfectant and nematicide is proposed as a mixture of at least two of said extracts.
  • - Capsicum extract in a maximum concentration of 95% by weight of the total.
  • Marigold extract at a maximum concentration of 95% by weight of the total.
  • Garlic extract in a maximum concentration of 95% by weight of the total. The percentage in which each extract will be present in the final formulation will depend on the effect sought, thereby enhancing the properties of the extract or extracts that interest each case.
  • the final product is an ecological formulation with an important fungicidal and nematicidal activity, which is used as a disinfectant for agricultural soils in agriculture. It is not selective in any of the two previous activities, so it acts against any type of pathogenic fungus and against any species of nematodes. It also has some capacity to prevent the germination of weeds, which achieves its fungicidal, bactericidal, nematicidal and herbicidal pre-emergence effect on agricultural soils.
  • This formulation presents new technical advances against traditional disinfectants (DD, sodium metam, potassium metam, ...), which allow reaching the same level of efficiency and solving problems in agricultural soils based on more sustainable solutions.
  • Figure 1 Population level (%) of nematodes for 14 days after application of the disinfectant and nematicide formulation.
  • the preferred application dose is between 10 and 30 liters of formulated per hectare, according to the needs required depending on the level of infection that the soil presents and characteristics of the soil where it is to be applied.
  • the mode of application of the disinfectant object of the present invention should follow the following indications.
  • a tillage of the soil to be treated is carried out to achieve adequate aeration and a correct texture, which subsequently facilitate the reactivity and diffusion of the active compounds that are formed.
  • the mode of action of the active principles of the formulation is mainly by contact, so it is necessary to favor the maximum contact of the disinfectant with the pathogenic microorganisms.
  • the soil is irrigated to achieve a humidity level at the maximum possible field capacity, since the water will be the disinfectant diffuser vehicle.
  • the degree of effectiveness will be conditioned by the ability of the soil to keep the formula spread as long as possible and that contact with the pathogens takes place. In this sense, the structure of the soil must be taken into account to carry out a proper irrigation.
  • the irrigation time In very compacted soils, the irrigation time must be increased to achieve a correct penetration of the water and to reach the appropriate humidity level and at the appropriate depth. In sandy soils that do not have retention capacity, the irrigation time must also be increased to reach the desirable field capacity, but without causing the disinfectant to be washed.
  • the irrigation system will also be possible to improve the retention capacity in this type of soil with products that allow it, such as a contribution of organic matter either in a solid state by direct mixing or liquid organic matter through the irrigation system.
  • the application of the formulation will be done by irrigation, sprinkling or micro sprinkling. Devices that allow the smallest possible drop sizes and maximum coverage should be used, so that the greatest diffusion is obtained.
  • a new irrigation will preferably be carried out in order to enhance its penetration and diffusion into the interior.
  • a period of at least 10 days must be allowed for the fungicidal action to be complete before installing the desired culture. Disinfection with this formulation can be carried out prior to the implantation of any type of culture.
  • the fungicidal action of the formulated object of the present invention acts on any pathogenic fungus in the soil and is achieved in three phases: a) A first phase of organic oxidation, which occurs once the product has been incorporated and diffused into the soil, and during which takes place organic oxidation reactions of the organic fraction of the soil and the pathogens present. In this case it is very important that the soil texture is adequate, so it is recommended to perform the tillage and irrigation described above. Tillage will allow the formulation to enter all infected areas, while irrigation water is the diffuser vehicle.
  • the last phase is a microbial regeneration, originated by the elimination of pathogenic microorganisms and soil contaminants. This makes it possible to improve the physical-chemical properties of the soil, with a decrease in conductivity, pH and oxidized humus content, which subsequently allows the activation of the beneficial native microbial flora that had been displaced by the pathogens. This is an important improvement in the quality of the soil of cultivation at the physical-chemical and microbiological level, allowing a greater viability of the crops.
  • this formula as a pathogen disinfectant in agricultural soils has important advantages over conventional disinfectants that are currently being used in agriculture.
  • the dose of the formulated object of this invention is much lower than that of conventional disinfectants, which translates in parallel to a lower cost and lower resource consumption.
  • conventional products present significant toxicological and environmental risks, so much so that they must be applied by specialized personnel.
  • the disinfectant formulation described here is a product that does not present any risk of significant toxicity or environmental contamination, resulting in a much more sustainable soil disinfection.
  • the application of the formulation was carried out in half of a plot subsequently cultivated with zucchini and following the preferred application method described in the present invention at a dose of 10 L / ha, keeping the other half of the farm as a control.
  • the effectiveness of the formulation was measured according to the production obtained (Kg / ha), knowing that the production decreases as the soil infection increases. Taking into account the type of test crop (zucchini), production was followed for three consecutive weeks in the two halves of the plot (infected control and disinfected area). The production results obtained are shown in Table 1, and it can be seen that production increased in the area treated with the disinfectant from the first week with respect to the control area, measuring a 25% increase in production after three weeks of study. In accordance with the previous premises, it can be concluded that the application of the formulation object of the present invention decreased the level of soil infection and consequently increased the prod
  • This formulation can be applied in soils with any type of crop.
  • the preferred application dose is between 2.5 and 10 liters of formulated per hectare.
  • Proper prior soil management is necessary to ensure that the nematicide comes into contact with the nematodes to be removed. For this, prior abundant watering must be carried out to try to reach the maximum field capacity or, at least, reach 70% of it.
  • irrigation depends on its structure. Thus, in compacted soils the irrigation is increased so that the water penetrates correctly, and in sandy soils to reach the desired field capacity.
  • the application of the formulation will be done with irrigation systems (pivot, drippers, sprayers or nebulizers), although it can also be applied via foliar with treatments directed to the ground.
  • irrigation systems pivot, drippers, sprayers or nebulizers
  • the most efficient systems are those that allow greater and better diffusion, such as those with smaller nozzles and greater coverage in the field.
  • the formulation is preferably applied together with organic matter, amino acids or both at the same time, to increase the fixation and stability in the soil.
  • the formulation After application of the formulation it is re-irrigated to favor maximum dispersion of it in the soil and maximum contact of the principles active formulated with nematodes.
  • the nematicidal action of the formulated object of the present invention acts on adults and larvae of any species of nematodes, and occurs by contact and ingestion, also presenting system in the first vegetative layers of the root.
  • the nematodes When the contact and / or ingestion of the formulated by the nematodes (larvae and / or adults) occurs, their membrane and the covering of the cysts or nodules are destroyed, inhibiting the enzymes responsible for the manufacture of the substances contained in the cuticle of the body of the nematode. As a consequence, immobilization of the nematode and death of 50% of the population in less than 24 hours and 80-100% in less than 96 hours from the application.
  • This formulation also has systemic power to the area of the root rhizodermis, where it exerts contact with larvae or adults of nematodes that are found there. Thanks to this system, the phenomena of activation of rhizogenesis in the root system are also caused by the effect of the formulated root.
  • the application of the formulation on the soil infected by nematodes should be carried out at the following times:
  • the application of the disinfectant and nematicide formulation decreased the population level of nematodes rapidly during the first week, especially in the case of young larvae. After two weeks, the level of nematodes was between 15 and 20% of the initial.
  • the caliber of the crop was measured based on the classification established for garlics according to of its size From smaller to larger, the differentiated sizes were second, first, flower, super, extra, jumbo, super jumbo and elephant.
  • Figure 2 shows the percentage of production found for each caliber. It can be seen that in the control zone without treatment, the calibers were lower than those corresponding to the area treated with the disinfectant and nematicide object of the present invention.

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Abstract

Uso de una composición agrícola que comprende una mezcla de al menos dos extractos seleccionados entre: extracto de Capsicum, extracto de Marigold y extracto de ajo como desinfectante para eliminación de patógenos del suelo y/o nematicida.

Description

COMPOSICIÓN, PRODUCCIÓN Y MODO DE APLICACIÓN DE UN DESINFECTANTE Y NEMATICIDA ECOLÓGICO DE SUELOS AGRÍCOLAS A PARTIR DE EXTRACTOS DE PLANTAS Objeto de la invención
La presente invención se refiere a una formulación que actúa como desinfectante ecológico de suelos agrícolas ante patógenos y como nematicida. Se describe su composición en base a extractos vegetales, el método de producción y el modo de aplicación en suelos infectados por microorganismos patógenos y/o nematodos.
Estado de la técnica
Las infecciones en suelos agrícolas es un problema muy importante para los agricultores, ya que limita y merma la producción, a la vez que disminuye la calidad de las cosechas. Con el fin de minimizar las infecciones en el suelo, se han venido utilizando desinfectantes químicos de síntesis, pero generalmente generan residuos que se mantienen en el suelo durante años y que pueden pasar a las cosechas, ello unido a los importantes riesgos toxicológicos que conlleva su manejo. Como alternativa, se han estudiado muchos extractos de plantas como opción viable para sustituir los desinfectantes sintéticos, ya que estos extractos presentan baja o nula toxicidad y poca persistencia en el ambiente. Los metabolitos secundarios con actividad antimicrobiana que pueden estar presentes en los extractos vegetales pertenecen principalmente a las familias de los terpenoides, compuestos fenólicos, fenilpropanoides, estilbenos, alcaloides y saponinas. Estos metabolitos secundarios tienen la ventaja de ser rápidamente degradados en el suelo, generalmente no presentan un efecto tóxico en mamíferos y pueden ser empleados en los sistemas de agricultura ecológica. Entre estos extractos, se han estudiado los obtenidos a partir de plantas del género Capsicum, ya que se ha demostrado que presentan actividades antifúngica, antimicrobiana y ligeramente nematicida (Cerón-Carrillo et al., 2014; Moreno-Limón et al., 2012; Santos-Neves et al., 2009). Los análisis de estos extractos indican que los componentes más importantes de los mismos pertenecen a la familia de los capsaicinoides, como son la capsaicina, la capsaicidina, el capsidol, los capsianósidos y la capsicodendrina, compuestos que además de otras propiedades han demostrado ser antibacterianos y fungicidas.
Los mecanismos de acción antimicrobiana de los capsaicinoides comienzan provocando un estrés osmótico y un daño en la estructura de la membrana plasmática. De entre todos los compuestos encontrados en los extractos de plantas del género Capsicum, el más importante es la capsaicina, que es una amida subproducto de la vainillilamida. La capsaicina interacciona de un modo poco específico con los lípidos, alineando su cadena alquílica con las cadenas adiadas de los fosfolípidos, mientras que los grupos hidroxilo y amida de la capsaicina se orientan hacia la superficie del agua. Esta localización en la superficie de la membrana fosfolipídica permite a la parte polar de la capsaicina formar puentes de hidrógeno con la cabeza polar de los fosfolípidos, afectando así al empaquetamiento de los lípidos y modificando sus propiedades termotrópicas.
A pesar de las demostradas propiedades antifúngicas y ligeramente nematicidas del extracto de Capsicum, su acción no es suficiente para desinfectar suelos agrícolas con un nivel de infección medio y elevado, por lo que conviene combinarlo con otros extractos vegetales que presenten sinergia con el mismo y potencien su acción.
El extracto de Marigold se puede utilizar como nematicida, pero además es una fuente importante de carotenoides, pigmentos liposolubles naturales sintetizados por las plantas, algas y bacterias fotosintéticas (Emodi, 1978). Químicamente, los carotenoides son tetraterpenos liposolubles originados a partir de la condensación de unidades isoprenilo, que dan lugar a una serie de dobles enlaces conjugados formando un sistema cromofórico. Por su instauración, estos compuestos son sensibles al oxígeno, metales, ácidos, peróxidos, calor, luz y a las lipoxigenasas (Begoña et al., 2001). Los carotenoides presentan propiedades antioxidantes importantes que han sido demostradas en numerosos estudios (Carranco Jáuregui et al., 201 1 ; Stahl and Sies, 2003) y, además, protegen a las plantas frente a estrés abiótico, además de estar involucrados en la fotoprotección de las mismas (Cazonnelli, 201 1).
El extracto de ajo (Allium sativum L.) es ampliamente utilizado como repelente e insecticida, aunque también presenta actividad fungicida (Sealy et al., 2007) y nematicida (Gupta and Sharma, 1991 ; Nath et al., 1982; Parada and Guzman, 1997). Estas actividades son debidas a que el extracto de ajo contiene cantidades significativas de sustancias azufradas bioctivas con propiedades antifúngicas, antibacterianas y nematicidas como la alicina, además de otros alil-sulfuros como el disulfuro de dialilo o el trisulfuro de dialilo, entre otros, y ditiinas como 3-vinil-[4H]-1 ,2- ditiina o 2-vinil-[4H]-1 ,3-ditiina. En su composición se encuentran además compuestos de las familias de los fenoles, flavonoides y proantocianidinas, todos ellos con importante actividad antioxidante (Otunola and Afolayan, 2013; Rady and Seif El- Yazal, 2014). Estos antioxidantes disminuyen los niveles de radicales libres e inhiben su generación posterior, por lo que previenen el envejecimiento celular. En organismos vegetales, todos estos compuestos antioxidantes ayudan a las plantas a desarrollar sus propios medios de defensa naturales, haciéndolas más fuertes frente a ataques externos. Como consecuencia de su composición química, el extracto de ajo podría reforzar la acción del extracto de Capsicum en la formulación de un desinfectante de suelo.
Aunque se conocen las propiedades fungicidas y/o nematicidas de estos extractos por separado y se están aplicando en algunas formulaciones agrícolas individualmente, la presente invención se refiere a una mezcla de los mismos con el fin de potenciar el efecto de los extractos aislados, aprovechando los compuestos bioactivos de cada uno de ellos y que interesen en cada caso. Se ha comprobado estos extractos presentan efectos sinérgicos entre ellos, por lo que una mezcla de los mismos potencia la acción que tendrían aplicados individualmente y a menor dosis de aplicación por hectárea. Con dicha mezcla se conseguiría una formulación con fuerte efecto antifúngico y antimicrobiano por la presencia de los capsaicinoides provenientes del extracto de Capsicum. Por otro lado, un efecto nematicida gracias al extracto de Marigold, que paralelamente aporta la capacidad antioxidante de los carotenoides y protección para las plantas frente a estrés abiótico. Por último, el efecto nematicida y fungicida se ve reforzado por las sustancias azufradas bioctivas provenientes del extracto de ajo, que además estaría aportando compuestos fenólicos con importante actividad antioxidante.
Referencias:
Begoña, O. A.; Granado, F. L; Blanco, I. N. Carotenoides y Salud Humana. Editorial Fundación Española de la Nutrición, Madrid. 2001 , pp. 13-63.
Carranco Jáuregui, M. E.; Calvo Carrillo M. C; Pérez-Gil Romo, F. Carotenoides y su función antioxidante: Revisión. Arch. Latinoam. Nutr. 201 1 , 61 , 233-241 .
Cazzonelli, D. I. Carotenoids in nature: insights from plants and beyond. Funct. Plant Biol. 201 1 , 38, 833-847.
Cerón-Carrillo, T.; Munguía-Pérez, R.; García, S.; Santiesteban-López, N.A.
Actividad antimicrobiana de extractos de diferentes especies de chile
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La formulación objeto de esta invención supondría una mezcla de extractos vegetales (extracto de Capsicum, extracto de Marigold y/o extracto de ajo), que actúa como desinfectante ecológico de suelos agrícolas ante patógenos y/o como nematicida.
Conociendo las bases de acción de todos los extractos vegetales mencionados hasta el momento, se propone la formulación de un desinfectante de suelo y nematicida como una mezcla de al menos dos de dichos extractos. - Extracto de Capsicum, en una concentración máxima del 95% en peso del total.
Extracto de Marigold, en una concentración máxima del 95% en peso del total. Extracto de ajo, en una concentración máxima del 95% en peso del total. El porcentaje en el que cada extracto estará presente en la formulación final dependerá del efecto que se busque conseguir, potenciando de este modo las propiedades del extracto o extractos que interesen en cada caso.
Se lleva a cabo la mezcla física de los componentes de la formulación, y se completa con los coadyuvantes tecnológicos adecuados con el fin únicamente de que la formulación presente las mejores características para el manejo y el objetivo propuesto.
El producto final es un formulado ecológico con una actividad fungicida y nematicida importante, que se utiliza como desinfectante de suelos agrícolas en agricultura. No es selectivo en ninguna de las dos actividades anteriores, por lo que actúa ante cualquier tipo de hongo patógeno y ante cualquier especie de nematodos. Además posee cierta capacidad de evitar la germinación de malas hierbas, con lo que se consigue su efecto fungicida, bactericida, nematicida y herbicida de preemergencia en los suelos agrícolas. Esta formulación presenta nuevos avances técnicos frente a los desinfectantes tradicionales (DD, metam sodio, metam potasio, ... ), que permiten alcanzar al mismo nivel de eficiencia y solventar problemas en suelos agrícolas en base a soluciones más sostenibles.
Tras numerosas investigaciones agronómicas sobre el funcionamiento del desinfectante y nematicida objeto de la presente invención, se ha visto que el aspecto más importante para conseguir los mejores resultados es el modo de aplicación y el manejo del suelo a lo largo del tratamiento. El modo de aplicar el formulado dependerá del objetivo buscado. Se han definido dos modos de manejo gracias a los estudios agronómicos llevados a cabo, acción como desinfectante para eliminación de patógenos y acción como nematicida. Todo ello de acuerdo con las reivindicaciones que acompañan a la presente memoria descriptiva y que se incorporan aquí por referencia. Realizaciones particulares o preferidas de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes, que igualmente se incorporan en esta memoria descriptiva por referencia a las mismas. A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
Breve descripción de las figuras
A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta. Figura 1 . Nivel poblacional (%) de nematodos durante 14 días tras aplicación de la formulación desinfectante y nematicida.
Figura 2. Producción (%) de ajos en función de su calibre en la zona testigo y la zona tratada con la formulación desinfectante y nematicida.
Exposición de un modo detallado de realización de la invención y ejemplos
Acción como desinfectante para eliminación de patógenos del suelo. En este caso, la dosis de aplicación preferente está entre 10 y 30 litros de formulado por hectárea, según las necesidades requeridas en función del nivel de infección que presente el suelo y características del suelo donde se va a aplicar.
El modo de aplicación del desinfectante objeto de la presente invención debe seguir las siguientes indicaciones. En primer lugar, se lleva a cabo un laboreo del suelo a tratar para conseguir la aireación adecuada y una textura correcta, que faciliten posteriormente la reactividad y difusión de los compuestos activos que se forman. El modo de acción de los principios activos del formulado es principalmente por contacto, por lo que hay que favorecer que ocurra el máximo contacto del desinfectante con los microorganismos patógenos.
A continuación, se riega el suelo para conseguir un nivel de humedad a la máxima capacidad de campo posible, ya que el agua será el vehículo difusor del desinfectante. El grado de eficacia estará condicionado por la capacidad del suelo para mantener el formulado difundido el mayor tiempo posible y que tenga lugar el contacto del mismo con los patógenos. En este sentido, hay que tener en cuenta la estructura del suelo para realizar un riego correcto. En suelos muy compactados se debe aumentar el tiempo de riego para conseguir una correcta penetración del agua y alcanzar el nivel de humedad adecuado y a la profundidad adecuada. En suelos arenosos que no tienen capacidad de retención hay que aumentar igualmente el tiempo de riego para llegar a la capacidad de campo deseable, pero sin provocar el lavado del desinfectante. También se podrá mejorar la capacidad de retención en este tipo de suelos con productos que lo permitan, como un aporte de materia orgánica ya sea en estado sólido por mezcla directa o materia orgánica líquida a través del sistema de riego. Preferiblemente, la aplicación del formulado se hará mediante riego, aspersión o microaspersión. Deben emplearse dispositivos que permitan tamaños de gota lo más pequeños posible y la máxima cobertura, de modo que se obtenga la mayor difusión.
Una vez aplicado el desinfectante objeto de la presente invención en la superficie del suelo, se realizará preferiblemente un nuevo riego a fin de potenciar la penetración y difusión del mismo al interior. Se debe dejar un plazo de al menos 10 días para que la acción fungicida sea completa previamente a instalar el cultivo deseado. La desinfección con este formulado puede llevarse a cabo previamente a la implantación de cualquier tipo de cultivo.
La acción fungicida del formulado objeto de la presente invención actúa sobre cualquier hongo patógeno del suelo y se consigue en tres fases: a) Una primera fase de oxidación orgánica, que ocurre una vez el producto ha sido incorporado y difundido en el suelo, y durante la cual tienen lugar reacciones orgánicas de oxidación de la fracción orgánica del suelo y de los patógenos presentes. En este caso es muy importante que la textura del suelo sea la adecuada, por lo que se recomienda realizar el laboreo y el riego descrito anteriormente. El laboreo permitirá que el formulado entre en todas las zonas infectadas, mientras que el agua de riego es el vehículo difusor.
b) Una segunda fase de contacto aleopático, en la que tiene lugar una destrucción total de las paredes celulares de los organismos bióticos, las cuales ya estaban en parte desnaturalizadas por las reacciones de oxidación previas. Como resultado se obtiene la destrucción definitiva de las membranas mediante la inhibición de las enzimas responsables de la fabricación de las sustancias que la componen.
c) La última fase es una regeneración microbiana, originada gracias a la eliminación de los microorganismos patógenos y contaminantes del suelo. Ello permite mejorar las propiedades físico-químicas del suelo, con un descenso de conductividad, pH y contenido de humus oxidado, lo que permite posteriormente la activación de la flora microbiana autóctona beneficiosa que había sido desplazada por los patógenos. Ello supone una mejora importante en la calidad del suelo de cultivo a nivel físico-químico y microbiológico, permitiendo una mayor viabilidad de los cultivos.
La utilización de este formulado como desinfectante de patógenos en suelos agrícolas presenta importantes ventajas respecto a los desinfectantes convencionales que se están utilizando actualmente en agricultura. En primer lugar, para conseguir un mismo nivel de control, la dosis del formulado objeto de esta invención es muy inferior al de los desinfectantes convencionales, lo que se traduce paralelamente en un menor coste y menor consumo de recursos. Además, los productos convencionales presentan riesgos toxicológicos y medioambientales importantes, tanto es así que deben ser aplicados por personal especializado. Sin embargo, el formulado desinfectante aquí descrito es un producto que no presenta ningún riesgo de toxicidad importante ni contaminación medioambiental, resultando en una desinfección del suelo mucho más sostenible.
Ensayo 1
A fin de ilustrar la acción desinfectante de la presente invención, se describe el siguiente ensayo de aplicación de la formulación en un invernadero infectado por diversos tipos de patógenos.
La aplicación del formulado se realizó en la mitad de una parcela cultivada posteriormente con calabacines y siguiendo el método de aplicación preferente descrito en la presente invención a una dosis de 10 L/ha, manteniendo la otra mitad de la finca como control.
La efectividad de la formulación se midió en función de la producción obtenida (Kg/ha), sabiendo que la producción baja a medida que aumenta la infección del suelo. Teniendo en cuenta el tipo de cultivo del ensayo (calabacín), la producción se siguió durante tres semanas consecutivas en las dos mitades de la parcela (control infectado y zona desinfectada). Los resultados de producción obtenidos se recogen en la Tabla 1 , pudiendo observarse que la producción aumentó en la zona tratada con el desinfectante desde la primera semana respecto a la zona control, midiéndose un aumento del 25% de la producción tras tres semanas de estudio. De acuerdo con la premisas previas, puede concluirse que la aplicación de la formulación objeto de la presente invención disminuyó el nivel de infección del suelo y consecuentemente aumentó la prod
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Tabla 1. Producción (Kg/ha) de calabacín en invernadero en suelos infectados por hongos sin tratamiento (control) y tras tratamiento con la formulación (desinfectante).
Acción nematicida.
Este formulado se puede aplicar en suelos con cualquier tipo de cultivo. La dosis de aplicación preferente está entre 2,5 y 10 litros de formulado por hectárea. Un correcto manejo previo del suelo es necesario para asegurar que el nematicida entre en contacto con los nematodos a eliminar. Para ello, se deben realizar riegos abundantes previos para intentar alcanzar la máxima capacidad de campo o, como mínimo, llegar al 70% de la misma. Del mismo modo que en el caso de acción como fungicida, para conseguir alcanzar la humedad necesaria en el suelo, el riego depende de la estructura del mismo. Así, en suelos compactados se aumenta el riego para que el agua penetre correctamente, y en suelos arenosos para llegar a la capacidad de campo deseada. Preferiblemente, la aplicación del formulado se hará con sistemas de riego (pivot, goteros, pulverizadores o nebulizadores), aunque también puede aplicarse vía foliar con tratamientos dirigidos al suelo. Los sistemas más eficientes son los que permiten una mayor y mejor difusión, como son aquellos con boquillas más pequeñas y mayor cobertura en campo. En suelos arenosos donde puede lavarse el producto debido a riegos intensos, el formulado se aplica preferiblemente junto con materia orgánica, aminoácidos o ambos a la vez, para aumentar la fijación y la estabilidad en el suelo.
Preferiblemente, tras la aplicación del formulado se vuelve a regar para favorecer la máxima dispersión del mismo en el suelo y el máximo contacto de los principios activos del formulado con los nematodos.
La acción nematicida del formulado objeto de la presente invención actúa sobre adultos y larvas de cualquier especie de nematodos, y ocurre por contacto e ingestión, presentando además sistemia en las primeras capas vegetativas de la raíz.
Cuando ocurre el contacto y/o ingestión del formulado por los nematodos (larvas y/o adultos), se destruye la membrana de los mismos y el recubrimiento de los quistes o nodulos, inhibiendo las enzimas responsables de la fabricación de las sustancias que contiene la cutícula del cuerpo del nematodo. Como consecuencia, se origina una inmovilización del nematodo y muerte del 50% de la población en menos de 24 horas y del 80-100% en menos de 96 horas desde la aplicación.
Este formulado posee además poder sistémico hasta la zona de la rizodermis radicular, donde ejerce el contacto con larvas o adultos de nematodos que allí se encuentren. Gracias a esta sistemia, se originan además los fenómenos de activación de la rizogéneisis en el sistema radicular por el propio efecto del formulado en la raíz.
Preferiblemente, la aplicación del formulado sobre el suelo infectado por nematodos debe realizarse en los momentos siguientes:
1 - Al inicio del ciclo de cultivo y tras la germinación en suelos con presencia de nematodos. La aplicación en este momento disminuye el nivel de adultos que están en estado latente, cuando las condiciones climatológicas no son aún las adecuadas para su activación. Con ello, se consigue reducir el nivel poblacional de nematodos adultos aunque no el nivel de huevos presentes en el suelo de cultivo.
2- Cuando comienza la activación del nematodo y sube el nivel poblacional por eclosión de los huevos presentes en el suelo, coincidiendo con el inicio de la actividad radicular del cultivo (alta temperatura y humedad en suelo). Esta segunda aplicación del formulado es de gran importancia para controlar las nuevas larvas de eclosiones de los huevos existentes en suelo, antes de que pasen a estado adulto y realicen puestas de nuevos huevos, consiguiendo así en esta fase una disminución del nivel de huevos respecto al inicial. Si las larvas no se controlan en este momento, su desarrollo conllevaría un aumento posterior de los adultos y nuevas puestas de huevos, aumentando exponencialmente el nivel poblacional en pocos días.
3- Transcurrido el tiempo suficiente (10-25 días), todos los huevos que hayan podido quedar aún en el suelo en el tratamiento anterior comienzan a eclosionar, comenzando de nuevo el ciclo de desarrollo larvario. En este caso y llegado este momento, se recomienda realizar una tercera aplicación del formulado que eliminará todos las nuevas larvas antes de que lleguen a pasar a estado adulto. Se evita así una nueva puesta de huevos y se consigue un control entre el 75 y el 100% del nivel poblacional de partida y una disminución muy importante de la presencia de huevos en el suelo. El resultado final se traduce en una mayor producción y calidad del fruto, y en un nivel mínimo de infección del suelo de cara a cultivos futuros. Entre las novedades y ventajas que presenta el formulado objeto de esta invención frente a los nematicidas comerciales se encuentra, en primer lugar, un mayor nivel de control de la población de nematodos en suelo, llegando a porcentajes del 75-100% en el caso de este formulado frente a niveles mucho más bajos con los productos comerciales. Además, con el control de los nematodos se consiguen disminuir sus efectos negativos sobre los cultivos, lo que se traduce en una mayor producción y de mejor calidad, especialmente en relación con el calibre y peso específico de los frutos. Finalmente, se disminuyen de forma muy importante los riesgos toxicológicos y medioambientales frente a los productos químicos, al ser éste un formulado ecológico y sin plazo de seguridad en las cosechas gracias a su biodegradación casi instantánea, disminuyendo además el coste del tratamiento global en el cultivo.
Ensayo 2
Para comprobar el poder nematicida del formulado descrito en esta invención, se ha llevado a cabo un ensayo de la aplicación del mismo en una finca de ajos infectada por nematodos.
Dentro de la finca, se señalaron dos zonas diferenciadas, dejando una de ellas como testigo sin tratamiento. En la otra zona, la formulación fue aplicada a una dosis de 5 L/ha mediante riego.
Se midió el nivel poblacional de nematodos adultos, larvas jóvenes y larvas infectivas previamente al tratamiento, y tras 3, 7 y 14 días, encontrándose los resultados que se muestran en la figura 1 .
Puede observarse que la aplicación de la formulación desinfectante y nematicida disminuyó el nivel poblacional de nematodos rápidamente durante la primera semana, especialmente en el caso de larvas jóvenes. Tras dos semanas, el nivel de nematodos estaba entre un 15 y un 20 % del inicial.
Teniendo en cuenta que el nivel de infección del suelo afecta tanto al rendimiento de la producción como a la calidad del mismo, una vez realizada la recolección de ambas zonas se midió el calibre de la cosecha en base a la clasificación establecida para los ajos en función de su tamaño. De menor a mayor tamaño, los calibres diferenciados fueron segundilla, primera, flor, súper, extra, jumbo, súper jumbo y elefante.
En la figura 2 se recoge el porcentaje de producción encontrado para cada calibre. Puede observarse que en la zona testigo sin tratamiento, los calibres fueron inferiores a los correspondientes a la zona tratada con el desinfectante y nematicida objeto de la presente invención.
Este resultado indicaría que la disminución del nivel poblacional de nematodos encontrado durante la cosecha gracias a la aplicación de este producto mejoró el calibre global de la producción gracias a que el cultivo pudo desarrollarse según su ciclo normal.

Claims

Uso de una composición agrícola que comprende una mezcla de al menos dos extractos como desinfectante para eliminación de patógenos del suelo y/o nematicida, siendo dichos extractos seleccionados entre: extracto de Capsicum, extracto de Marigold y extracto de ajo.
Uso de una composición de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende extracto de Capsicum en un porcentaje en peso máximo del 95%.
Uso de una composición de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende extracto de Marigold en un porcentaje en peso máximo del 95%.
Uso de una composición de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende extracto de ajo en un porcentaje en peso máximo del 95%.
Procedimiento para la eliminación de patógenos de un suelo agrícola que comprende las etapas de:
i) Labrar el suelo agrícola;
ii) Regar el suelo agrícola;
iii) Uso de una composición agrícola de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 mediante riego, aspersión o microaspersión;
iv) Regar nuevamente el suelo agrícola; y
v) Esperar diez días previamente a instalar el cultivo deseado.
Procedimiento para la eliminación de nematodos de un suelo agrícola que comprende las etapas de:
i) Regar el suelo agrícola;
ii) Uso de una composición agrícola de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4 mediante riego o por vía foliar;
iii) Regar nuevamente el suelo agrícola; y
iv) Repetir las etapas i-iii:
a. Al inicio del ciclo de cultivo y tras la germinación en suelos con presencia de nematodos;
b. Cuando comienza la activación del nematodo y sube el nivel poblacional por eclosión de los huevos presentes en el suelo, coincidiendo con el inicio de la actividad radicular del cultivo; y c. Transcurridos entre 10 y 25 días de la segunda aplicación de la etapa (b).
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