WO2018134465A1 - Método de reducción del estrés hídrico en plantas - Google Patents

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WO2018134465A1
WO2018134465A1 PCT/ES2018/070040 ES2018070040W WO2018134465A1 WO 2018134465 A1 WO2018134465 A1 WO 2018134465A1 ES 2018070040 W ES2018070040 W ES 2018070040W WO 2018134465 A1 WO2018134465 A1 WO 2018134465A1
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dry
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Paolo Bonini
Veronica Cristina Cirino
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Agrotecnologias Naturales, S.L.
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    • C05G3/80—Soil conditioners

Definitions

  • the present invention relates to a method of reducing water stress in plants based on the use of dried milled fibers, particularly wheat fiber and pea fiber, which are capable of increasing the available water. for the plant, and also reduce nutrient losses from the soil during rain-induced leaching events.
  • Drought stress or water stress are normally related to the absence of rain or irrigation for a significant period of time, in which such absence produces a dramatic effect on field capacity due to the severely altered water absorption.
  • the physiological functions of plant cells can deteriorate, and thus various disorders can arise; therefore, in order to survive, plants must activate protective mechanisms that normally lead to detrimental effects on growth, development and productivity.
  • Farooq et al ⁇ Agron. Sustain Dev.
  • US20130210633 discloses the application of an effective amount of one or more compounds selected from a group consisting of a compound represented by the formula [R X-NHCO-Y-CO-Ra] in which Ri represents a group optionally substituted phenyl, naphthyl group or aromatic heterocyclic group, R 2 represents a hydroxyl group, an amino group or a C-
  • Ri represents a group optionally substituted phenyl, naphthyl group or aromatic heterocyclic group
  • R 2 represents a hydroxyl group, an amino group or a C-
  • X represents an alkylene group C-
  • Document US20150052640 discloses another solution that aims to improve drought tolerance of plants, which is based on the application of at least one treatment with an effective amount of trimethylamine N-oxide dihydrate (TMAO) to the plant, part of the plant , photosynthetic organism or seed.
  • TMAO trimethylamine N-oxide dihydrate
  • GTP-binding stress-related protein GTP-binding stress-related protein
  • the present invention provides a method of reducing water stress in plants by increasing the water available to the plant, particularly during germination and after transplantation, based on the use of dry ground fiber. In addition, this method also advantageously reduces the loss of nutrients from the soil during rain-induced leaching events.
  • fiber also known as food fiber, it is the edible part of the plants or similar carbohydrates that is resistant to digestion and absorption in the human small intestine with complete or partial fermentation in the large intestine.
  • fiber should be understood as the indigestible part of plants, seeds and grains, which requires a fermentation stage before it is absorbed by the plant, and can also include plant or grain components that have been minimally processed .
  • Dietary fiber normally includes compounds such as polysaccharides, oligosaccharides, lignins, and associated plant substances. Fiber can be both soluble and insoluble, and some plants actually contain significant amounts of both types of fiber.
  • Each type of soluble fiber dissolves in water with a different dissolution rate according to its specific physicochemical properties, so these soluble fibers are normally classified as hydrophilic materials, and can be further subclassified as soluble fiber of high viscosity or low viscosity.
  • the high viscosity soluble fiber normally has gelation properties, while the low viscosity soluble fiber has a high dissolution rate in water that does not affect the viscosity of the liquid.
  • fiber known in the art include, but are not limited to, wheat fiber, lentil, flax seed, turnip, pea, soy, oats, rye, chia, rice, barley, corn and grain.
  • the present invention preferably focuses on pea and wheat fiber, which are characterized by their high water retention properties.
  • pea and wheat fiber are known to contain 0.5-2.0% by weight of nitrogen, which represents an additional source of nitrogen for plant growth, and can also promote the growth of microbial symbionts. beneficial.
  • processing steps are usually required in order to isolate the desired fiber, such as cleaning, drying, classification, division, grinding, fractionation, and even husking (decortication), blowing, roasting and grinding.
  • processing steps are widely known in the art and easily accessible to a person skilled in the art.
  • reducing particle size is an important stage in the manufacturing of the fiber source material, since it leads to a product resulting with high availability due to its greater surface area, improved drying efficiency and functionality of the final product. Therefore, milling is considered one of the most relevant stages in obtaining fiber from source materials.
  • the best known milling techniques in the field include impact grinding, erosion grinding, blade grinding and direct pressure grinding.
  • Impact milling involves the use of a hard object to hit a significant area of the particle to fracture it, such as blunt or hammer blades such as hammer mills, barbed mills, universal mills, turbo mills and cage mills.
  • Erosion grinding is mainly based on the use of a horizontal rotating container filled with a size reduction solution in which, after treatment with a crushing medium, fluid and spherical particles are obtained.
  • a blade or a set of blades or blades applies a high shear force to the particles, cutting them to a predetermined size.
  • direct pressure grinding occurs when a particle is crushed or pressed between two hardened surfaces, for example two rotating bars or a rotating bar and a stationary plate. Examples of the latter include, but are not limited to, roller mills, cracking mills and oscillating mills.
  • water stress or “drought stress” should be understood as a situation in which the water available on land is significantly reduced, both because the water supply to its roots becomes limiting and when there is a loss water continuous by perspiration or evaporation.
  • Field capacity means the water content of the earth, usually two to three days after a rain or irrigation event has occurred, when the rest of the water has been removed by the downward forces of gravity and Water content reaches an almost constant value.
  • field capacity can also be defined as the point, after the drainage has ceased, in the that large pores of land are still full of both air and water, and smaller pores are still full of water.
  • wilting point or "permanent wilting point” means the minimum point of moisture in the soil that the plant requires not to wilt, that is, the point beyond which the volumetric content of water in the soil it is too low for the roots of the plant to extract water, so that the plant would no longer be able to recover its turgidity and thus die over time.
  • water available to the plant means the difference between the water content of the field capacity and the point of wilting in a soil or growth medium.
  • the term "approximately" when used in the present invention preceding a number and with reference to it, is indicated to designate any value that is within the range defined by the number ⁇ 10% of its value, preferably a range defined by the number ⁇ 5%, more preferably a range defined by the number ⁇ 2%, still more preferably a range defined by the number ⁇ 1%.
  • “about 10” should be interpreted as meaning within the range of 9 to 1 1, preferably within the range of 9.5 to 10.5, more preferably within the range of 9.8 to 10.2, and even more preferably within the range of 9.9 to 10.1.
  • the present invention provides a method of reducing water stress in plants which comprises contacting plants with dry ground fiber, wherein said dried ground fiber is preferably selected from the group consisting of wheat fiber and pea fiber.
  • the ratio of dry ground fiber to plants is approximately 0.5 g dry ground fiber per plant to 5.0 g dry ground fiber per plant.
  • the ratio of dry milled fibers with respect to the earth is from about 5 g: 1 kg to about 50 g: 1 kg, more preferably about 10 g: 1 kg to about 30 g: 1 kg, still more preferably about 15 g: 1 kg to about 25 g: 1 kg, and even more preferably about 20 g: 1 kg. It is well known in the state of the art that 1 kg of land is usually understood as equivalent to 1 m 3 of land. Said dry ground fiber contact with plants can be carried out in several different ways, but preferably, in a manner selected from the group consisting of:
  • said dry ground fiber contact with plants can be carried out by coating seeds with a mixture comprising dry ground fiber.
  • such coating can be carried out by placing seeds in a mixer or kneader, then adding a suitable amount of dry ground fiber and stirring the mixture in order to homogeneously coat said seeds with said suitable amount of dry ground fiber.
  • Such a stage of coating in the mixer or mixer is preferably carried out at room temperature.
  • the ratio of seeds to dry ground fiber can be approximately
  • said dry ground fiber contact with plants can be carried out by pelletizing seeds with a mixture comprising dry ground fiber.
  • such a mixture further comprises an inert powder. More preferably, such a mixture comprising dry ground fiber and inert powder comprises a ratio of dry ground fiber to inert powder of about 1: 1% by weight to about 1: 20% by weight; even more preferably, about 1: 1% by weight to about 1: 15% by weight; even more preferably, about 1: 10% by weight.
  • suitable inert powder include, but are not limited to, calcium carbonate, diatomaceous earth, aluminum hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, calcium sulfate, calcium sulphite, basic magnesium carbonate, kaolin - clay, dolomite, talc, zeolite, illite, haloisite, bentonite, vermiculite, microlite, peat and mixtures thereof.
  • the inert powders are calcium carbonate, talc and mixtures thereof. More preferably, the inert powder is talc.
  • the present invention provides a pelletized seed production process with a mixture comprising dry ground fiber. The process comprises the following steps: a) mixing dry ground fiber and inert powder in a ratio of 1: 1 to 1: 30 (weight / weight), b) loading a coating or pelletizing machine with seeds,
  • step c) gradually add water and the mixture obtained in step a) to the seeds, and d) dry the pelletized seeds obtained in step c) at a temperature of about 30 ° C to about 40 ° C for about 1 hour to 2 hours .
  • the ratio of dry ground fiber to inert powder of step a) may preferably be about 1: 1 to 1: 30 (weight / weight), and more preferably, said ratio may be about 1: 1 to 1: 20 ( weight / weight).
  • any coating or pelletizing machine known in the art that may be suitable for these coating steps can be employed, as will be obvious to those skilled in the art. Examples of this coating or mixing machine include a rotating coating machine.
  • adhesive agents may include, but are not limited to, water soluble adhesive agents, more particularly, organic polymers such as methylcellulose and polymers derived from gum arabic.
  • preferred drying conditions include a temperature of about 35 ° C and a drying period of about 1 hour.
  • Pelleted seeds obtained after stage d) will be ready to be used for planting, or alternatively they can be stored for up to 2 years in dry conditions.
  • said dry ground fiber contact with the plants can be carried out by applying a mixture comprising dry ground fiber in the form of granules.
  • the corresponding dry ground fiber of the invention can be mixed with water, and the resulting dry ground fiber mixture is then crushed in a homogenizer or crushing machine in order to obtain a granulated dry ground fiber product, which it can be converted into grains of the desired size, for example, with a fluidized bed granulator.
  • said dry ground fiber contact with the plants can be carried out by applying a mixture comprising dry ground fiber in the form of tablets.
  • a mixture comprising dry ground fiber in the form of tablets there are currently numerous methods known in the art for producing pills; by way of illustration, the tablets may be formed by compressing a dry ground fiber mixture, which may optionally comprise a binder, in a cylindrical tablet; Other additional variations of this process will be obvious to the person skilled in the art.
  • the tablets of the invention are placed in planting holes in pots or directly in the growing fields just before planting the crop. Normally, one tablet is used per planting hole, although more than one tablet may be used if necessary. "Sowing" should be understood in this document as both the placement of new seeds and a transplant event, the latter involving the use of seedlings.
  • All these four embodiments of the invention may optionally comprise the addition of at least one additive that can be incorporated into the dry ground fiber mixture, selected from the group consisting of fillers, binders, inert powders, coloring agents, fertilizers, fungicides, hormones growth, microorganisms for inoculation, such as Trichoderma propagules, which can additionally promote the growth of microbial symbionts, and any mixture thereof.
  • said at least one additive are microorganisms for inoculation.
  • the dry milled fiber blend present in any of the four methods described above for contacting plants with dry milled fibers of the invention further comprises at least one additive that is a fertilizer selected from the group consisting of ammonium nitrate, ammonium sulfate, potassium sulfate, potassium nitrate, calcium and ammonium nitrate, magnesium nitrate, magnesium sulfate, urea phosphate, monoammonium phosphate, diamonium phosphate, monopotassium phosphate, monocalcium phosphate, dicalcium phosphate and mixtures thereof. More preferably, the ratio of dry ground fiber to fertilizer in the coating mixture is about 1: 1 (weight / weight) to about 9: 1 (weight / weight).
  • Example 1 Effect of dried ground pea fiber as soil enhancement
  • the objective of this experimental test was to evaluate the increase in the availability of water for plant growth in a soil previously improved with dried ground pea fiber.
  • a porous ceramic plate was placed in a pressurized vessel at 33 kPa, while the other plate was placed in another pressurized vessel at 1500 kPa. In both cases, the pressure leads to the drainage of most of the water present in the samples through the porous ceramic plate. Once equilibrium was reached, that is, drainage was stopped, cylinders and samples containing both the soil alone and the mixture of dried ground pea fiber and the sandy soil were weighed and dried in an oven for 24 hours. at 105 ° C.
  • the weight of the dried samples previously subjected to 33 kPa was used to estimate the water content of the field capacity for both soil samples alone and mixtures of ground-dried ground pea fiber, while the weight of dry samples previously subjected to 1500 kPa to estimate the water content of the withering point for both the soil samples alone and mixtures of ground-dried ground pea fiber.
  • Table I Water content of the field capacity, water content of the wilting point and water available for the sandy soil plant and mixture of sandy soil / dry ground pea fiber (expressed as mean values ⁇ standard deviation). Content of
  • Example 2 Use of pea fiber as a coating agent for pelletized seeds
  • Pill A 4 g of dried ground pea fiber.
  • Pill B 4 g of dried ground pea fiber were mixed with 2 g of NH4NO 3 .
  • Pill C 4 g of dried ground wheat fiber were mixed with 2 g of NH4NO 3 fertilizer.
  • Pill D 2 g of NH4NO 3 fertilizer.
  • the components were compressed 2.5 cm apart, thus giving 5 different tablets per type, which were subsequently inserted into holes 2 cm deep above the top of 12 cm diameter plastic pots filled with quartz sand (0, 5 kg of sand per pot).
  • the components of each tablet were then moistened with 10 ml of distilled water per tablet.
  • the amount of water added did not produce any salt leaching, as it was completely absorbed by the dried ground fiber.
  • Distilled water was applied to the top of each pot with a dropper (flow rate 2 l / h). Irrigation stopped after collecting 300 ml of drainage water from the base of each pot.
  • the electrical conductivity of the drainage solution was measured immediately after collection in the four treatments plus the control. Five duplicates were taken for each pot to ensure the reliability of the results.
  • Example 3 Use of dried ground pea fiber in granulated form to reduce transplant stress in horticultural crops
  • Romaine lettuce plants (Lactuca sativa L.) were transplanted at the stage of 2 true leaves in sandy soil. The pots were watered before transplantation to the capacity of the container. During the transplant, granulated dried ground pea fiber was applied at the bottom of the planting hole at a rate of 1.5 to 3.0 g / plant.
  • each plant was irrigated with 100 ml of water per plant, and the irrigation stopped until signs of water stress appeared, such as wilting of the leaves.
  • the values of SPAD (development of analyzes of plants on land) and fluorescence were measured.
  • the chlorophyll measuring index was obtained by SPAD taking 3 values per plant, from the oldest leaves, and also a plant was used for fluorescence analysis.
  • Visual assessment of the degree of wilting of the plant was performed using a subjective score (i.e. wilting score) as defined in Table III:
  • Table IV shows the chlorophyll content of the leaves (SPAD index), the wilting score (W) and the optimal quantum yield (F v / F m ) measured after 1, 14 and 22 days of plant transplantation. of lettuce (Lactuca sativa L.).
  • the F v / F m or the optimum quantum yield represents the maximum quantum efficiency of photosystem II plants (PSII), and is known to be indicative of stress damage to plant.
  • F v is defined as the variable fluorescence height of the fluorescence peak above F 0 after exposure to actinic light pulse, in which F 0 is the original fluorescence value emanating from the leaf light collecting pigments .
  • F m is defined as the maximum fluorescence value, that is, F v + F 0 .
  • Table IV Chlorophyll content of the leaf (SPAD index), wilting score (W) and optimal quantum yield (Fv / Fm) measured after 11, 14 and 22 days from transplantation in lettuce plants (Lactuca sativa L).
  • Table V actually reflects the increase in the fresh weight of the stem and root derived from increasing amounts of dried ground pea fiber.
  • Table V Average water consumption per pot, and fresh stem and root weight at the end of the test.
  • Example 4 Comparative study of dried ground pea fiber against effects of acrylamide-based polymers on the reduction of water stress
  • Seedlings of lettuce and tomato previously cultivated in planting trays were transplanted in the stage of 3-4 true leaves in 14 cm diameter pots filled with sand, and then grown under greenhouse conditions (i.e. 25 ° C by day and 16 ° C at night) with 60% relative humidity.
  • Three different treatments were evaluated, in which 10 duplicates were prepared for each of them: Treatment A (control): 14 cm diameter pots filled with sand alone.
  • Treatment B 14 cm diameter pots in which the dried ground pea fiber was placed in the transplant hole below the roots at a rate of 3.0 g of dried ground pea fiber per plant.
  • Treatment C 14 cm diameter pots in which the acrylamide-based polymer was placed in the transplant hole below the roots at a rate of 0.3 g of dried ground pea fiber per plant.
  • RWC relative water content
  • RWC (%) [(FW-DW) / (TW-DW)] x 100
  • Tables VI and VII which reflect the results obtained with this test for lettuce and tomato leaves, respectively, are average values corresponding to three duplicate samples. Additionally, the means within the columns are separated using the LSD interval test, and the average values in the same column with the same letter (a, boc) are considered not to be significantly different according to the LDS a P ⁇ 0.05.
  • Table VI Symptoms of wilting of the leaves, relative water content of the leaves and SPAD index of lettuce for the control treatment, soil modified with dry ground pea fiber and soil modified with acrylamide-based polymer.
  • LSD minimum significant difference test
  • plants treated with pea fiber have reduced water stress, that is, a lower wilting of the leaves and a higher relative water content, and a high chlorophyll content in the plant leaf when It is compared to plants treated with acrylamide-based polymer. These advantageous effects are even more spectacularly high compared to untreated control plants.

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Abstract

La presente invención proporciona un método de reducción del estrés hídrico en plantas que comprende poner en contacto plantas con fibra molida seca, particularmente fibra de trigo y fibra de guisante. Dicho contacto se lleva a cabo de un modo seleccionado del grupo que consiste en recubrir semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca, peletizar semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca, aplicar una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de gránulos y aplicar una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de pastillas. Antes de dicho contacto, la fibra molida seca se mezcla con tierra para plantas, y la mezcla resultante puede opcionalmente comprender aditivos adicionales tales como cargas, aglutinantes, polvos inertes, agentes colorantes, fertilizantes, fungicidas, hormonas de crecimiento o microorganismos para inoculación.

Description

Método de reducción del estrés hídrico en plantas DESCRIPCIÓN La presente invención se refiere a un método de reducción del estrés hídrico en plantas basado en el uso de fibras molidas secas, particularmente fibra de trigo y fibra de guisante, que son capaces de aumentar el agua disponible para la planta, y también reducir las pérdidas de nutrientes de la tierra durante eventos de lixiviación inducidos por la lluvia. Antecedentes de la invención
El estrés por sequía o el estrés hídrico están normalmente relacionados con la ausencia de lluvia o riego durante un periodo de tiempo significativo, en el que tal ausencia produce un dramático efecto sobre la capacidad de campo debido a la absorción de agua gravemente alterada. Bajo estas circunstancias, las funciones fisiológicas de las células vegetales pueden deteriorarse, y así pueden surgir diversos trastornos; por tanto, con el fin de sobrevivir, las plantas deben activar mecanismos protectores que normalmente conducen a efectos perjudiciales sobre el crecimiento, el desarrollo y la productividad. A modo de ilustración, Farooq et al {Agron. Sustain. Dev. 2009, 29 (7), 185-212) desvelan cómo el estrés por sequía reduce el tamaño de la hoja, extensión del tallo y proliferación de raíces, altera las relaciones de agua en la planta y disminuye la eficiencia del uso de agua (WUE). Se describe además allí que la asimilación de dióxido de carbono por las hojas es significativamente reducida bajo condiciones de sequía por el cierre de poros estomatales, daño a la membrana y alteraciones enzimáticas, causando así una mejora en el flujo de metabolitos, que conduce a su vez a un aumento en la carga oxidativa en los tejidos. Se conoce que la excesiva concentración resultante de especies reactivas de oxígeno es uno de los principales disuasorios para el crecimiento de la planta. Se han desarrollado numerosas estrategias durante los años para enfrentarse a este problema y tanto favorecer la tolerancia a la sequía como reducir el estrés hídrico en plantas. Por ejemplo, el documento US20130210633 desvela la aplicación de una cantidad eficaz de uno o más compuestos seleccionados de un grupo que consiste en un compuesto representado por la fórmula [R X-NHCO-Y-CO-Ra] en la que R-i representa un grupo fenilo opcionalmente sustituido, grupo naftilo o grupo heterocíclico aromático, R2 representa un grupo hidroxilo, un grupo amino o un grupo alcoxi C-|-C6, X representa un grupo alquileno C-|-C6 lineal o ramificado, e Y representa un grupo alquileno C-|-C6 lineal o ramificado o un grupo alquenileno C2-C6 lineal o ramificado, para reducir el estrés hídrico en una planta.
El documento US20150052640 desvela otra solución que pretende mejorar la tolerancia a la sequía de las plantas, que se basa en la aplicación de al menos un tratamiento con una cantidad eficaz de N-óxido de trimetilamina dihidratado (TMAO) a la planta, parte de planta, organismo fotosintético o semilla.
Se han propuesto otros enfoques diferentes durante los años con el fin de resolver estas cuestiones de eficiencia del uso de agua, varios de ellos basados en modificaciones genéticas específicas que pretende crear plantas más resistentes bajo condiciones de estrés por sequía. A modo de ilustración, en el documento WO0177161 , una célula de planta transgénica se transforma por una proteína relacionada con el estrés de unión a GTP (GBSRP) que codifica ácido nucleico, dando así una planta nueva con tolerancia mejorada a condiciones de estrés medioambientales que incluyen sequía, temperatura, metal, productos químicos, estrés por patógenos, estrés oxidativo o combinaciones de los mismos.
Sin embargo, la mayoría de estos enfoques demandan el uso de productos químicos posiblemente peligrosos o tóxicos, o alternativamente requieren manipulación genética compleja y cara para obtener plantas mejoradas o partes de planta capaces de resistir a las condiciones de estrés hídrico en plantas.
Así, aun cuando se ha hecho en la materia una mejora considerable hacia resolver este problema, todavía existe la necesidad de un nuevo método que sea altamente accesible, rentable, respetuoso con el medioambiente, y que preferentemente no requiera ninguna manipulación genética.
Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona un método de reducción del estrés hídrico en plantas aumentando el agua disponible para la planta, particularmente durante la germinación y después del trasplante, basado en el uso de fibra molida seca. Además, este método también reduce ventajosamente las pérdidas de nutrientes de la tierra durante eventos de lixiviación inducidos por la lluvia.
Según la ACCI (American Association of Cereal Chemists), la fibra, también conocida como fibra alimenticia, es la parte comestible de las plantas o hidratos de carbono análogos que es resistente a la digestión y absorción en el intestino delgado humano con fermentación completa o parcial en el intestino grueso. En el campo agrícola, la fibra debe entenderse como la parte indigerible de las plantas, semillas y granos, que requiere una etapa de fermentación antes de su absorción por la planta, y también puede incluir componentes de planta o de grano que han sido mínimamente procesados. La fibra dietética normalmente incluye compuestos tales como polisacáridos, oligosacáridos, ligninas, y sustancias de planta asociadas. La fibra puede ser tanto soluble como insoluble, y algunas plantas en realidad contienen cantidades significativas de ambos tipos de fibra. Cada tipo de fibra soluble se disuelve en agua con una velocidad de disolución diferente según sus propiedades fisicoquímicas específicas, así estas fibras solubles se clasifican normalmente como materiales hidrófilos, y pueden subclasificarse adicionalmente como fibra soluble de alta viscosidad o de baja viscosidad. La fibra soluble de alta viscosidad normalmente presenta propiedades de gelificación, mientras que la fibra soluble de baja viscosidad presenta una alta tasa de disolución en agua que no afecta la viscosidad del líquido.
Ejemplos de fibra conocidos en la técnica incluyen, pero no se limitan a, fibra de trigo, lenteja, semilla de lino, nabo, guisante, soja, avena, centeno, chía, arroz, cebada, maíz y grano. De entre éstas, la presente invención se centra preferentemente en la fibra de guisante y de trigo, que se caracterizan por sus propiedades de alta retención de agua. Adicionalmente, tanto la fibra de guisante como de trigo son conocidas por contener 0,5-2,0 % en peso de nitrógeno, que representa una fuente de nitrógeno adicional para el crecimiento de la planta, y también puede promover el crecimiento de simbiontes microbianos beneficiosos.
Con respecto a la obtención de tales tipos de fibra de materiales fuente, es decir, verduras, legumbres, frutos, granos enteros y frutos secos, normalmente se requiere un cierto número de etapas de procesamiento con el fin de aislar la fibra deseada, tales como limpieza, secado, clasificación, división, molienda, fraccionamiento, e incluso descascarillado (decorticado), soplado, tostado y trituración. Tales etapas de procesamiento son ampliamente conocidas en la técnica y fácilmente accesibles para un experto en la materia. También es conocimiento común que la reducción del tamaño de partícula es una etapa importante en la fabricación del material fuente de fibra, ya que conduce a un producto resultante con elevada disponibilidad debido a su mayor área superficial, eficiencia de secado mejorado y funcionalidad del producto final. Por tanto, la molienda se considera una de las etapas más relevantes en la obtención de fibra a partir de materiales fuente. Las técnicas de molienda más conocidas en la materia incluyen molienda por impacto, molienda por erosión, molienda por cuchillas y molienda por presión directa. La molienda por impacto implica el uso de un objeto duro para golear un área significativa de la partícula para fracturarla, tal como aspas romas o tipo martillo como molinos de martillos, molinos de púas, molinos universales, molinos turbo y molinos de jaula. La molienda por erosión, por otra parte, se basa principalmente en el uso de un recipiente giratorio horizontal lleno de una solución de reducción de tamaño en la que, después del tratamiento con un medio de trituración, se obtienen partículas fluidas y esféricas. En la técnica de molienda por cuchillas, un aspa o un conjunto de aspas o cuchillas aplica una alta fuerza de cizallamiento frontal a las partículas, cortándolas hasta un tamaño predeterminado. Finalmente, la molienda por presión directa se produce cuando una partícula se machaca o aprieta entre dos superficies endurecidas, por ejemplo dos barras giratorias o una barra giratoria y una placa estacionaria. Ejemplos de las últimas incluyen, pero no se limitan a, molinos de rodillos, molinos de agrietamiento y molinos oscilantes. El término "estrés hídrico" o "estrés por sequía" debe entenderse como una situación en la que el agua disponible en la tierra se reduce significativamente, tanto debido a que el suministro de agua a sus raíces llega a ser limitante como cuando hay una pérdida continua de agua por transpiración o evaporación. Por "capacidad de campo" debe entenderse el contenido de agua de la tierra, normalmente dos a tres días después de que haya ocurrido un evento de lluvia o riego, cuando el resto del agua se ha eliminado por las fuerzas descendentes de la gravedad y el contenido de agua alcanza un valor casi constante. Según la FAO (por ejemplo, publicación de la FAO "Irrigation water management: training manual No. 1 - Introduction to irrigation", 1985), la capacidad de campo también puede definirse como el punto, después de haber cesado el drenaje, en el que grandes poros de tierra están todavía llenos de tanto aire como agua, y poros más pequeños están todavía llenos de agua.
Por "punto de marchitamiento" o "punto de marchitamiento permanente" debe entenderse el punto mínimo de humedad de la tierra que requiere la planta para no marchitar, es decir, el punto más allá del cual el contenido volumétrico de agua en la tierra es demasiado bajo como para que las raíces de la planta extraigan agua, de manera que la planta ya no sería capaz de recuperar su turgencia y así moriría con el tiempo.
Por "agua disponible para la planta" debe entenderse la diferencia entre el contenido de agua de la capacidad de campo y el punto de marchitamiento en una tierra o medio de crecimiento.
Como se usa en el presente documento, el término "aproximadamente" cuando se usa en la presente invención precedente a un número y con referencia a él, se indica para designar cualquier valor que se encuentre dentro del intervalo definido por el número ± 10 % de su valor, preferentemente un intervalo definido por el número ± 5 %, más preferentemente un intervalo definido por el número ± 2 %, todavía más preferentemente un intervalo definido por el número ± 1 %. Por ejemplo "aproximadamente 10" debe interpretarse como que significa dentro del intervalo de 9 a 1 1 , preferentemente dentro del intervalo de 9,5 a 10,5, más preferentemente dentro del intervalo de 9,8 a 10,2, y todavía más preferentemente dentro del intervalo de 9,9 a 10,1.
La presente invención proporciona un método de reducción del estrés hídrico en plantas que comprende poner en contacto plantas con fibra molida seca, en el que dicha fibra molida seca está seleccionada preferentemente del grupo que consiste en fibra de trigo y fibra de guisante.
Según el método de la presente invención, la relación de fibra molida seca con respecto a las plantas es de aproximadamente 0,5 g de fibra molida seca por planta a 5,0 g de fibra molida seca por planta.
Tal contacto de la fibra molida seca y las plantas se lleva a cabo después de mezclar previamente dicha fibra molida seca con tierra para las plantas. Preferentemente, la relación de fibras molidas secas con respecto a la tierra es de aproximadamente 5 g:1 kg a aproximadamente 50 g:1 kg, más preferentemente aproximadamente 10 g:1 kg a aproximadamente 30 g:1 kg, todavía más preferentemente aproximadamente 15 g:1 kg a aproximadamente 25 g:1 kg, y todavía incluso más preferentemente aproximadamente 20 g:1 kg. Es muy conocido en el estado de la técnica que 1 kg de tierra se entiende normalmente como equivalente a 1 m3 de tierra. Dicho contacto de fibra molida seca con plantas puede llevarse a cabo de varias formas diferentes, pero preferentemente, de un modo seleccionado del grupo que consiste en:
En una primera realización, dicho contacto de fibra molida seca con plantas puede llevarse a cabo recubriendo semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca. Preferentemente, tal recubrimiento puede llevarse a cabo poniendo semillas en una mezcladora o amasadora, luego añadiendo una cantidad adecuada de fibra molida seca y agitando la mezcla con el fin de recubrir homogéneamente dichas semillas con dicha cantidad adecuada de fibra molida seca. Tal etapa de recubrimiento en la mezcladora o amasadora se lleva a cabo preferentemente a temperatura ambiente. La relación de semillas con respecto a fibra molida seca puede ser aproximadamente
1 kg de semillas por 0,2 g de fibra molida seca a aproximadamente 1 kg de semillas por 15 g de fibra molida seca; preferentemente, dicha relación de semillas con respecto a fibra molida seca puede ser aproximadamente 1 kg de semillas por 0,5 g de fibra molida seca a aproximadamente 1 kg de semillas por 10 g de fibra molida seca; más preferentemente, dicha relación de semillas con respecto a fibra molida seca puede ser aproximadamente 1 kg de semillas por 0,5 g de fibra molida seca.
En una segunda realización, dicho contacto de fibra molida seca con plantas puede llevarse a cabo por peletización de semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca.
Preferentemente, tal mezcla comprende además un polvo inerte. Más preferentemente, tal mezcla que comprende fibra molida seca y polvo inerte comprende una relación de fibra molida seca con respecto a polvo inerte de aproximadamente 1 :1 % en peso a aproximadamente 1 :20 % en peso; todavía más preferentemente, aproximadamente 1 :1 % en peso a aproximadamente 1 :15 % en peso; todavía incluso más preferentemente, aproximadamente 1 :10 % en peso.
Ejemplos de polvo inerte adecuado incluyen, pero no se limitan a, carbonato cálcico, tierra de diatomeas, hidróxido de aluminio, hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio, hidróxido de bario, sulfato de calcio, sulfito de calcio, carbonato de magnesio básico, caolín- arcilla, dolomita, talco, zeolita, illita, haloisita, bentonita, vermiculita, microlita, turba y mezclas de los mismos. Preferentemente, los polvos inertes son carbonato cálcico, talco y mezclas de los mismos. Más preferentemente, el polvo inerte es talco. Particularmente, la presente invención proporciona un proceso de producción de semillas peletizadas con una mezcla que comprende fibra molida seca. El proceso comprende las siguientes etapas: a) mezclar fibra molida seca y polvo inerte en una relación de 1 :1 a 1 :30 (peso/peso), b) carga una máquina de recubrimiento o peletización con semillas,
c) añadir gradualmente agua y la mezcla obtenida en la etapa a) a las semillas, y d) secar las semillas peletizadas obtenidas en la etapa c) a una temperatura de aproximadamente 30 °C a aproximadamente 40 °C durante aproximadamente 1 hora a 2 horas.
La relación de fibra molida seca con respecto a polvo inerte de la etapa a) puede ser preferentemente aproximadamente 1 :1 a 1 :30 (peso/peso), y más preferentemente, dicha relación puede ser aproximadamente 1 :1 a 1 :20 (peso/peso). Con respecto a las etapas b)-c) del proceso anteriormente descrito, puede emplearse cualquier máquina de recubrimiento o peletización conocida en la técnica que pueda ser adecuada para estas etapas de recubrimiento, como será obvio para aquellos expertos en la materia. Ejemplos de esta máquina de recubrimiento o mezcla incluyen una máquina de recubrimiento giratoria.
También en referencia a las etapas b)-c), puede ser posible añadir componentes adicionales tales como agentes adhesivos y colorantes, con el fin de potenciar la adhesión de fibra molida seca y polvo inerte a las semillas, asegurando así el recubrimiento completo. Ejemplos particulares de agentes adhesivos pueden incluir, pero no se limitan a, agentes adhesivos solubles en agua, más particularmente, polímeros orgánicos tales como metilcelulosa y polímeros derivados de goma arábiga.
En referencia a la etapa d), condiciones de secado preferidas incluyen una temperatura de aproximadamente 35 °C y un periodo de secado de aproximadamente 1 hora. Las semillas peletizadas obtenidas después de la etapa d) estarán listas para ser usadas para siembra, o alternativamente pueden guardarse hasta 2 años en condiciones secas. En una tercera realización, dicho contacto de fibra molida seca con las plantas puede llevarse a cabo aplicando una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de gránulos. Así, la fibra molida seca correspondiente de la invención puede mezclarse con agua, y la mezcla de fibra molida seca resultante se somete entonces a trituración en un homogeneizador o una máquina de trituración con el fin de obtener un producto de fibra molida seca granulado, que puede convertirse en granos del tamaño deseado, por ejemplo, con un granulador de lecho fluidizado.
En una cuarta realización, dicho contacto de fibra molida seca con las plantas puede llevarse a cabo aplicando una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de pastillas. Actualmente existen numerosos métodos conocidos en la técnica para producir pastillas; a modo de ilustración, las pastillas pueden formarse comprimiendo una mezcla de fibra molida seca, que puede opcionalmente comprender un aglutinante, en una pastilla cilindrica; otras variaciones adicionales de este proceso resultarán obvias para el experto en la materia. Particularmente, las pastillas de la invención se ponen en orificios de siembra en macetas o directamente en los campos de crecimiento justo antes de la siembra del cultivo. Normalmente, se emplea una pastilla por orificio de siembra, aunque puede usarse más de una pastilla si fuera necesario. "Siembra" debe entenderse en el presente documento como tanto la colocación de nuevas semillas como un evento de trasplante, implicando el último el uso de plántulas. Una vez se completa la siembra, se realiza el riego para promover la disolución de al menos una pastilla, liberando así la fibra molida seca y cualquier componente adicional presente en la pastilla, en el soporte, de manera que todos estos compuestos pueden expresar sus efectos beneficiosos sobre las semillas o plántulas, tanto durante la germinación como el trasplante, como se mencionó anteriormente. Todas estas cuatro realizaciones de la invención pueden comprender opcionalmente la adición de al menos un aditivo que puede incorporarse en la mezcla de fibra molida seca, seleccionado del grupo que consiste en cargas, aglutinantes, polvos inertes, agentes colorantes, fertilizantes, fungicidas, hormonas de crecimiento, microorganismos para inoculación, tales como propágulas de Trichoderma, que adicionalmente pueden promover el crecimiento de simbiontes microbianos, y cualquier mezcla de los mismos. Preferentemente, dicho al menos un aditivo son microorganismos para inoculación. Más preferentemente, la mezcla de fibra molida seca presente en cualquiera de los cuatro métodos anteriormente descritos para poner en contacto plantas con fibras molidas secas de la invención comprende además al menos un aditivo que es un fertilizante seleccionado del grupo que consiste en nitrato de amonio, sulfato de amonio, sulfato de potasio, nitrato de potasio, nitrato de calcio y amonio, nitrato de magnesio, sulfato de magnesio, fosfato de urea, fosfato de monoamonio, fosfato de diamonio, fosfato de monopotasio, fosfato de monocalcio, fosfato de dicalcio y mezclas de los mismos. Más preferentemente, la relación de fibra molida seca con respecto a fertilizante en la mezcla de recubrimiento es aproximadamente 1 :1 (peso/peso) a aproximadamente 9:1 (peso/peso).
En toda la descripción y reivindicaciones, la palabra "comprenden" y variaciones de la misma no pretenden excluir ninguna otra característica técnica, aditivo, componente o etapa. Objetivos, ventajas y características adicionales de la invención serán evidentes para aquellos expertos en la materia tras el examen de la descripción, o pueden ser aprendidos por la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no deben interpretarse como limitantes de la presente invención. Adicionalmente, la presente invención engloba todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas descritas en el presente documento. Ejemplos
Ejemplo 1 : Efecto de fibra de guisante molida seca como mejora de la tierra
El objetivo de esta prueba experimental era evaluar el aumento de la disponibilidad de agua para el crecimiento de plantas en una tierra previamente mejorada con fibra de guisante molida seca.
Antes del uso, tierra arenosa con diámetro de partícula inferior a 2 mm y densidad aparente de la tierra de 1 ,14 mg/m3 se secó a 40 °C en una estufa ventilada hasta peso constante. Después, se prepararon 10 duplicados que contenían tierra sola y se prepararon 10 duplicados adicionales que contenían una mezcla de fibra de guisante molida seca y dicha tierra arenosa secada a una relación de fibra de guisante molida seca con respecto a tierra de 20 g:1 kg. Cada duplicado se preparó poniendo tanto la tierra sola como la mezcla de fibra de guisante molida seca-tierra en un cilindro metálico de 5 cm de altura. Dichos 20 cilindros que contenían tanto la tierra sola como la mezcla de fibra de guisante molida seca-tierra se dispusieron en dos placas cerámicas porosas, conteniendo cada una de ellas 5 duplicados de tierra sola y 5 duplicados de la mezcla de fibra de guisante molida seca-tierra, durante 24 h en una bandeja poco profunda de agua para permitir el humedecimiento uniforme por capilaridad.
Después, se puso una placa cerámica porosa en un recipiente presurizado a 33 kPa, mientras que la otra placa se puso en otro recipiente presurizado a 1500 kPa. En ambos casos, la presión conduce al drenaje de la mayoría del agua presente en las muestras a través de la placa cerámica porosa. Una vez se alcanzó el equilibrio, es decir, se detuvo el drenaje, se quitaron los cilindros y las muestras que contenían tanto la tierra sola como la mezcla de fibra de guisante molida seca y la tierra arenosa se pesaron y se secaron en estufa durante 24 h a 105 °C.
Se usó el peso de las muestras secas previamente sometidas a 33 kPa para estimar el contenido de agua de la capacidad de campo para tanto las muestras de tierra sola como de mezclas de fibra de guisante molida seca-tierra, mientras que se usó el peso de muestras secas previamente sometidas a 1500 kPa para estimar el contenido de agua del punto de marchitamiento para tanto las muestras de tierra sola como de mezclas de fibra de guisante molida seca-tierra.
Posteriormente, se estimó el agua disponible para la planta, tanto para las muestras de tierra solo como las muestras de mezclas de tierra-fibra de guisante molida seca, calculando la diferencia entre el contenido de agua de la capacidad de campo y el contenido de agua del punto de marchitamiento. Los resultados de esta prueba experimental se proporcionan en la Tabla I a continuación.
Tabla I. Contenido de agua de la capacidad de campo, contenido de agua del punto de marchitamiento y agua disponible para la planta de tierra arenosa y mezcla de tierra arenosa/fibra de guisante molida seca (expresados como valores medios ± desviación estándar). Contenido de
Contenido de agua Agua agua de la
Tratamiento del punto de disponible
capacidad de
marchitamiento para la planta campo
Muestras de tierra 35,2 ± 0,49 17,1 ± 0,04 18,1 ± 0,54
Muestras de mezclas
de tierra/fibra de 38,9 ± 0,79 18,3 ± 0,07 20,6 ± 0,81 guisante molida seca
Los resultados experimentales demostraron que la mejora de la tierra con fibra de guisante molida seca aumenta el contenido de agua de la capacidad de campo, conduciendo así a un aumento en el agua disponible para la planta.
Ejemplo 2: Uso de fibra de guisante como agente de recubrimiento para semillas peletizadas
Se mezcló fibra de guisante molida seca (P) con 8 % en peso de talco (T) para obtener la mezcla de recubrimiento P/T. Se cargaron 300 g de semillas de tomate en una máquina de recubrimiento giratoria, entonces se añadieron 25 mi de agua, y gradualmente se aplicó la mezcla P/T, junto con el agua. Después de fijarse el agente de recubrimiento sobre la superficie de la semilla, las semillas se secaron a 35 °C durante 1 hora, dando así las semillas de tomate peletizadas resultantes. Se sembraron semillas de tomate peletizadas y sin peletizar en bandejas de poliestireno (228 orificios por bandeja) llenas de un sustrato hecho con turba y arena (relación 1 :1 v/v). Las semillas se pusieron a 0,5 cm de profundidad. Se proporcionó riego después de sembrar con un sistema de rociado. Se aplicaron dos litros de agua para cada bandeja. Las bandejas se pusieron en una cámara de crecimiento que tenía una humedad relativa del 70 % y temperatura del aire de 25 °C. La evaporación continua de agua de la superficie del sustrato conduce a condiciones de sequía que afectaron la germinación de la semilla. La germinación se determinó por el recuento de cotiledones que emergen del sustrato durante un periodo de 2 semanas. Al final del ensayo, las semillas peletizadas dieron una tasa de germinación total que era del 85 %, mientras que la germinación de semillas sin peletizar, y semillas peletizadas con polvo inerte solo fue del 55 % y el 56 %, respectivamente. Ejemplo 3: Uso de fibra de guisante y de trigo en forma de pastilla, sola o en combinación con fertilizante de NH4NO3 frente a fertilizante de NH4NO3 solo
Se prepararon diferentes pastillas para esta prueba según las diferentes características de cada tratamiento que iba a evaluarse:
Pastilla A: 4 g de fibra de guisante molida seca.
Pastilla B: se mezclaron 4 g de fibra de guisante molida seca con 2 g de NH4NO3.
Pastilla C: se mezclaron 4 g de fibra de trigo molida seca con 2 g de fertilizante de NH4NO3. Pastilla D: 2 g de fertilizante de NH4NO3.
Los componentes se comprimieron separados 2,5 cm, dando así 5 pastillas diferentes por tipo, que posteriormente se insertaron en orificios de 2 cm de profundidad encima en la parte superior de macetas de plástico de 12 cm de diámetro llenas de arena cuarcífera (0,5 kg de arena por maceta). Los componentes de cada pastilla se humedecieron entonces con 10 mi de agua destilada por pastilla. La cantidad de agua añadida no produjo ningún lixiviado de sales, ya que fue completamente absorbida por la fibra molida seca. Se aplicó agua destilada en la parte superior de cada maceta con un gotero (caudal 2 l/h). El riego se detuvo después de recogerse 300 mi de agua de drenaje de la base de cada maceta. La conductividad eléctrica de la solución de drenaje se midió inmediatamente después de la recogida en los cuatro tratamientos más el control. Se tomaron cinco duplicados para cada maceta para garantizar la fiabilidad de los resultados.
Tabla II. Conductividad eléctrica de 300 mi de agua de drenaje recogida del fondo de cada maceta después del riego con un gotero (expresada como valores medios ± desviación estándar).
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Los resultados en la Tabla II demostraron que la combinación de tanto la fibra de guisante como de trigo molida seca con fertilizante de N H4NO3 fue capaz de reducir eficazmente la lixiviación de nutrientes y de agua a través del sustrato arenoso en comparación con el fertilizante de NH4NO3 solo.
Ejemplo 3: Uso de fibra de guisante molida seca en forma granulada para reducir el estrés del trasplante en cultivos hortícolas Se trasplantaron plantas de lechuga romana (Lactuca sativa L.) en el estadio de 2 hojas verdaderas en tierra arenosa. Las macetas se regaron antes del trasplante hasta la capacidad del recipiente. Durante el trasplante, se aplicó fibra de guisante molida seca granulada en el fondo del orificio de siembra a una tasa de 1 ,5 a 3,0 g/planta.
Después del trasplante, cada planta se regó con 100 mi de agua por planta, y el riego se detuvo hasta que aparecieron los signos de estrés hídrico, tales como el marchitamiento de las hojas. En ese momento, se midieron los valores de SPAD (desarrollo de análisis de plantas en tierra) y de fluorescencia. Se obtuvo el índice medidor de clorofila por SPAD tomando 3 valores por planta, de las hojas más viejas, y además se usó una planta para el análisis de fluorescencia. Se realizó la evaluación visual del grado de marchitamiento de la planta usando una puntuación subjetiva (es decir, puntuación de marchitamiento) como se define en la Tabla III:
Tabla III. Puntuación de marchitamiento para la evaluación del grado de marchitamiento de hojas en plantas de lechuga
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Después de un ciclo de estrés hídrico, las plantas se regaron otra vez con 200 mi de agua y se impuso un nuevo ciclo de estrés. En global, se realizaron cuatro ciclos de estrés, y posteriormente, las plantas se recogieron durante 35 días después de trasplantar bajo condiciones de invernadero, es decir, 25 °C por el día, 18 °C por la noche y 60 % de humedad relativa.
Todos los datos se analizaron estadísticamente por ANOVA, y la prueba de diferencia mínima significativa (LSD) se aplica a P = 0,05 en cada una de las variables significativas medidas.
La Tabla IV muestra el contenido de clorofila de las hojas (índice de SPAD), la puntuación de marchitamiento (W) y el rendimiento cuántico óptimo (Fv/Fm) medidos después de 1 1 , 14 y 22 días del trasplante en plantas de lechuga (Lactuca sativa L.). Con respecto a las mediciones de fluorescencia de clorofila, la relación Fv/Fm o el rendimiento cuántico óptimo representa la máxima eficiencia cuántica posible del fotosistema II de las plantas (PSII), y se sabe que es indicativo del daño por estrés a la planta. Según la bibliografía (por ejemplo "ChIorophyII Fluorescence: What Is It and What Do the Numbers Mean?" - USD A Forest Service Proceedings RMRS-P-43, 2006, páginas 34- 43), el intervalo normal de Fv/Fm es aproximadamente 0,7-0,8, así cuando este valor se encuentra por debajo de aproximadamente 0,6, la supervivencia de la planta se considera que está significativamente en riesgo.
Fv se define como la altura de fluorescencia variable del pico de fluorescencia por encima de F0 tras la exposición a pulso de luz actínico, en la que F0 es el valor de fluorescencia original que emana de los pigmentos recolectores de luz de la hoja. Fm se define como el máximo valor de fluorescencia, es decir, Fv + F0. Tabla IV. Contenido de clorofila de la hoja (índice de SPAD), puntuación de marchitamiento (W) y rendimiento cuántico óptimo (Fv/Fm) medidos después de 11, 14 y 22 días desde el trasplante en plantas de lechuga (Lactuca sativa L).
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Valores medios en la misma columna con las mismas letras no se considera que sean significativamente diferentes según la prueba de diferencia mínima significativa (LSD) a P≤ 0,05.
Los resultados de la Tabla IV prueban el significativo aumento en el índice de clorofila de SPAD y el rendimiento cuántico óptimo (Fv/Fm), junto con una disminución significativa en la puntuación de marchitamiento (W) con cantidades crecientes de fibra de guisante molida seca por maceta. Estos resultados experimentales demostraron que la fotosíntesis se promueve incorporando fibra de guisante molida seca en la maceta, además de una reducción significativa del marchitamiento, es decir, una reducción significativa del estrés hídrico.
Al final del ensayo, se realizaron el análisis de crecimiento y de calidad. La Tabla V refleja en realidad el aumento en el peso fresco del tallo y raíz derivado de cantidades crecientes de fibra de guisante molida seca.
Tabla V. Consumo medio de agua por maceta, y peso fresco del tallo y raíz al final del ensayo.
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Valores medios en la misma columna con las mismas letras no se considera que sean significativamente diferentes según la prueba de diferencia mínima significativa (LSD) a P≤0,05.
Ejemplo 4: Estudio comparativo de fibra de guisante molida seca frente a efectos de polímeros basados en acrilamida sobre la reducción del estrés hídrico
Se trasplantaron plántulas de lechuga y tomate previamente cultivadas en bandejas de siembra en el estadio de 3-4 hojas verdaderas en macetas de 14 cm de diámetro llenas de arena, y luego se cultivaron bajo condiciones de invernadero (es decir, 25 °C por el día y 16 °C por la noche) con 60 % de humedad relativa. Se evaluaron tres tratamientos diferentes, en los que se prepararon 10 duplicados para cada uno de ellos: Tratamiento A (control): macetas de 14 cm de diámetro llenas de arena solo.
Tratamiento B: macetas de 14 cm de diámetro en las que la fibra de guisante molida seca se puso en el orificio de trasplante por debajo de las raíces a una tasa de 3,0 g de fibra de guisante molida seca por planta.
Tratamiento C: macetas de 14 cm de diámetro en las que el polímero basado en acrilamida se puso en el orificio de trasplante por debajo de las raíces a una tasa de 0,3 g de fibra de guisante molida seca por planta.
Se introdujo la diferencia de 10 veces entre la cantidad de fibra de guisante molida seca y el polímero basado en acrilamida empleado en los tratamientos B y C con el fin de compensar la capacidad de retención de agua de tal polímero, que es 10 veces superior a la de la fibra de guisante molida seca, de manera que se garantizó la capacidad de retención de agua equivalente en ambos tratamientos durante la prueba por motivos de comparación. Después del trasplante, todas las macetas se regaron hasta que drenó un mínimo del
30 % de la cantidad de agua total aplicada, con el fin de garantizar que todas las macetas alcanzaran la máxima capacidad de retención de agua al principio del ensayo. Una vez se alcanzó este punto, se detuvo el riego y el contenido de agua en las macetas empezó a disminuir debido a la evaporación de la superficie de la arena y la transpiración de las hojas. Los síntomas de marchitamiento aparecieron en las hojas de las plantas después de algunos días y entonces se determinó la gravedad del marchitamiento de las hojas con una puntuación subjetiva (es decir, puntuación de marchitamiento) como se define en la Tabla III.
Se midió el contenido de agua relativo (RWC) basándose en la segunda y tercera hoja de la parte superior de la planta, para 10 plantas por tratamiento. RWC es un indicador de estrés hídrico en plantas, según la fórmula definida por Jones y Turner (Plant Physiol. 1978, 25, 591 -597), ampliamente conocida en el estado de la técnica:
RWC (%) = [(FW-DW) / (TW-DW)] x 100
Específicamente, se suprimieron dos discos de hoja de 10 mm de diámetro de las hojas de cada planta, para cada tratamiento, se reunieron 20 discos y se determinó su peso fresco de muestra (FW). Se suspendieron en agua destilada en placas de Petri durante 4 h para recuperar la turgencia, y entonces se descongelaron y se volvieron a pesar, obteniéndose así el peso túrgido de muestra (TW). Posteriormente, las muestras se secaron a 80 °C durante 24 h para determinar el peso seco de muestra (DW). Adicionalmente, también se realizaron mediciones del índice de SPAD. Tal índice se correlaciona directamente con el contenido de clorofila de la hoja, que es otro marcado de agua importante. Tales mediciones se hicieron en un punto central en el foliólo entre el nervio medio y el margen de la hoja, mientras que al mismo tiempo el operario protegió el medidor de la luz solar directa. En cada duplicado, se midieron diez hojas por tratamiento y se promediaron a un único valor del índice de SPAD por tratamiento.
Todos los datos se analizaron estadísticamente por ANOVA y se aplica la prueba de diferencia mínima significativa (LSD) a P = 0,05 en cada una de las variables significativas medidas.
Los valores mostrados en las Tablas VI y VII, que reflejan los resultados obtenidos con esta prueba para hojas de lechuga y de tomate, respectivamente, son valores medios correspondientes a tres muestras duplicadas. Adicionalmente, las medias dentro de las columnas se separan usando la prueba del intervalo de LSD, y los valores medios en la misma columna con la misma letra (a, b o c) se considera que no son significativamente diferentes según la prueba del intervalo de LDS a P≤ 0,05.
Tabla VI. Síntomas de marchitamiento de las hojas, contenido de agua relativo de las hojas e índice de SPAD de lechugas para el tratamiento de control, tierra modificada con fibra de guisante molida seca y tierra modificada con polímero basado en acrilamida.
Figure imgf000019_0001
Valores medios en la misma columna con las mismas letras no se considera que sean significativamente diferentes según la prueba de diferencia mínima significativa (LSD) a P≤0,05. Tabla VII. Síntomas de marchitamiento de las hojas, contenido de agua relativo de las hojas e índice de SPAD de tomates para el tratamiento de control, tierra modificada con fibra de guisante molida seca y tierra modificada con polímero basado en acrilamida.
Figure imgf000020_0001
Valores medios en la misma columna con las mismas letras no se considera que sean significativamente diferentes según la prueba de diferencia mínima significativa (LSD) a P≤0,05. Después de 5 días bajo condiciones de estrés hídrico, las plantas de lechuga y de tomate tratadas con fibra de guisante molida seca mostraron menos marchitamiento en comparación con las plantas de control y las plantas tratadas con el polímero basado en acrilamida. Se encontró que el índice de SPAD era significativamente más alto en las hojas de aquellas plantas tratadas con fibra de guisante molida seca.
Así, se llegó a la conclusión de que las plantas tratadas con fibra de guisante presentan estrés hídrico reducido, es decir, un menor marchitamiento de las hojas y un mayor contenido de agua relativo, y un elevado contenido de clorofila en la hoja de plantas cuando se compara con plantas tratadas con polímero basado en acrilamida. Estos efectos ventajosos son incluso más espectacularmente elevados en comparación con plantas de control no tratadas.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un método de reducción del estrés hídrico en plantas caracterizado porque comprende poner en contacto plantas con fibra molida seca seleccionada del grupo que consiste en fibra de trigo y fibra de guisante.
2. El método según la reivindicación 1 , caracterizado porque la relación de fibra molida seca con respecto a plantas es de aproximadamente 0,5 g de fibra molida seca por planta a 5,0 g de fibra molida seca por planta.
3. El método según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dicho contacto se lleva a cabo después de mezclar previamente dicha fibra molida seca con tierra para plantas según una relación de fibra molida seca con respecto a tierra de aproximadamente 5 g:1 kg a aproximadamente 50 g:1 kg.
4. El método según la reivindicación 3, caracterizado porque la relación de fibra molida seca con respecto a tierra es de aproximadamente 10 g:1 kg a aproximadamente 30 g:1 kg.
5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado porque dicho contacto se lleva a cabo de un modo seleccionado del grupo que consiste en: recubrimiento de semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca;
peletización de semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca;
- aplicación de una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de gránulos; y - aplicación de una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de pastillas.
6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque dicha mezcla que comprende fibra molida seca comprende además al menos un aditivo seleccionado del grupo que consiste en cargas, aglutinantes, polvos inertes, agentes colorantes, fertilizantes, fungicidas, hormonas de crecimiento, microorganismos para inoculación y cualquier mezcla de los mismos.
7. El método según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho al menos un aditivo son microorganismos para inoculación.
8. El método según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho al menos un aditivo es un fertilizante seleccionado del grupo que consiste en nitrato de amonio, sulfato de amonio, sulfato de potasio, nitrato de potasio, nitrato de calcio y amonio, fosfato de monoamonio, fosfato de diamonio, fosfato de monopotasio, fosfato de monocalcio, fosfato de dicalcio y mezclas de los mismos.
9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque la relación de fibras molidas secas con respecto a fertilizante es de aproximadamente 1 :1 (peso/peso) a aproximadamente 9:1 (peso/peso).
10. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque dicho contacto se lleva a cabo en forma de recubrimiento de semillas con una mezcla de recubrimiento que comprende fibra molida seca.
1 1 . El método según la reivindicación 10, caracterizado porque la relación de semillas con respecto a fibra molida seca es aproximadamente 1 kg de semillas por 0,2 g de fibra molida seca a aproximadamente 1 kg de semillas por 15 g de fibra molida seca.
12. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque dicho contacto se lleva a cabo por peletización de semillas con una mezcla que comprende fibra molida seca, en el que tal mezcla comprende además un polvo inerte seleccionado del grupo que consiste en carbonato cálcico, tierra de diatomeas, hidróxido de aluminio, hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio, hidróxido de bario, sulfato de calcio, sulfito de calcio, carbonato de magnesio básico, caolín-arcilla, dolomita, talco, zeolita, illita, haloisita, bentonita, vermiculita, microlita, turba y mezclas de los mismos.
13. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque la relación de fibra molida seca con respecto a polvo inerte es aproximadamente 1 :1 % en peso a aproximadamente 1 :20 % en peso.
14. El método según la reivindicación 12 o 13, caracterizado porque el polvo inerte es talco.
15. El método según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque dicho contacto se lleva a cabo aplicando una mezcla que comprende fibra molida seca en forma de pastillas.
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