COMPOSICION FORTIFICANTE REGULADORA DE LA TRANSPIRACION, PROTECTORA DE HOJAS Y FRUTOS Y UTILIZACION DE LA MISMA.

Composición fortificante reguladora de la transpiración, protectora de hojas y frutos y utilización de la misma.

La presente invención está relacionada con el sector de la agricultura, más en particular con los productos para mejorar el rendimiento de la producción de cultivos agrícolas. De manera más específica, la presente invención se refiere a una composición fortificante reguladora de la transpiración, protectora de hojas y frutos, que comprende zeolita, preferentemente zeolita 4A, como base y otros aditivos, que potencian su actividad y facilitan su aplicación en suspensión acuosa o en seco. Además, la presente invención se refiere las diferentes utilizaciones de dicha composición

Composición fortificante reguladora de la transpiración, protectora de hojas y frutos y utilización de la misma.

La presente invención está relacionada con el sector de la agricultura, más en particular con los productos para mejorar el rendimiento de la producción de cultivos agrícolas. De manera más específica, la presente invención se refiere a una composición fortificante reguladora de la transpiración, protectora de hojas y frutos, que comprende zeolita, preferentemente zeolita 4A, como base y otros aditivos, que potencian su actividad y facilitan su aplicación en suspensión acuosa o en seco. Además, la presente invención se refiere a las diferentes utilizaciones de dicha composición.

Es bien conocido que la población mundial crece rápidamente. Para satisfacer la demanda mundial de alimentos se precisa incrementar el rendimiento de los cultivos, especialmente de cereales, tales como maíz, arroz, trigo, soja, cebada y sorgo. Así, en el caso específico del arroz se estima que se requerirá un incremento del rendimiento de un 50% para el año 2030.

Desde mediados del siglo pasado se ha venido trabajando en la optimización del manejo de los diferentes cultivos. En las últimas décadas, el uso de fertilizantes y las mejoras genéticas han generado un incremento sustancial del rendimiento de la mayoría de los cultivos a escala mundial. A pesar de ello, el suelo disponible para muchos cultivos ha alcanzado su máximo valor. Además, otro problema de enorme relevancia para el crecimiento de la producción de los cultivos es la baja disponibilidad de agua para regadío, que limita tanto la fotosíntesis como el crecimiento de las plantas.

Otro problema no menos importante relacionado con el aumento de la producción agrícola son las numerosas plagas y enfermedades que afectan a los cultivos. Para combatirlas, a menudo se utilizan productos intrínsecamente tóxicos, que afectan negativamente a los diferentes ecosistemas.

Por lo tanto, existe la necesidad de obtener un producto que ayude a resolver los problemas antes mencionados relacionados con el aumento del rendimiento de los cultivos, el uso eficiente del agua y que ayude a eliminar plagas y enfermedades que afectan a los cultivos de una manera amigable con el medio ambiente.

Los presentes inventores han desarrollado una composición, que comprende zeolita 4A como base y otros aditivos que potencian su actividad y facilitan su aplicación en suspensión acuosa o en seco.

De manera sorprendente, con la aplicación de la composición de la presente invención a numerosos cultivos, se ha obtenido una mejora en el rendimiento del cultivo tratado, favoreciendo la actividad fotosintética, lo que provoca un aumento tanto de la superficie foliar como del peso de los frutos.

Otros efectos beneficiosos sobre los cultivos, a consecuencia de la aplicación de la composición de la presente invención, son la disminución de la actividad fúngica, la absorción de algunas micotoxinas, la disminución del ataque de insectos y otros agentes patógenos y el uso más eficiente del agua utilizada para el regadío.

La fotosíntesis es el proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía luminosa del espectro visible y la transforman en energía química, que emplean en la síntesis de carbohidratos. La ecuación general de la fotosíntesis que utilizan la mayoría de los organismos con clorofila es:

6CO₂ + 6H₂O + luz rightarrow C₆H₁₂O₆ + 6O₂

El proceso de fotosíntesis ocurre en 2 etapas, la primera, llamada etapa fotodependiente, que ocurre sólo en presencia de luz y la segunda, llamada etapa bioquímica o ciclo de Calvin, ocurre de manera independiente de la luz.

El ciclo de Calvin ocurre en el estroma o matriz del cloroplasto. Allí se encuentran las enzimas necesarias que catalizan la conversión de dióxido de carbono (CO₂) en glucosa utilizando los protones aportados por la coenzima NADPH (Nicotinamida Adenina Dinucleótido Fosfato Hidrogenado) más la energía del ATP (Trifosfato de Adenosina). El dióxido de carbono ingresa a través de los estomas y llega hasta la molécula aceptora del ciclo, una pentosa llamada ribulosa difosfato, combinándose con ésta mediante la acción de la enzima ribulosa 1,5-bifosfato carboxilasa oxigenasa o Rubisco. El primer producto estable de la fijación de CO₂ es el ácido-3-fosfoglicérico (PGA), un compuesto de 3 carbonos. La energía del ATP es utilizada para fosforilar el PGA y formar ácido 1,3 difosfoglicérico, el cual es reducido luego mediante la acción del NADPH a gliceraldehido-3-fosfato (PGAL). Una parte del gliceraldehido-3-fosfato es utilizada en el ciclo para sintetizar glucosa, mientras que el resto se utiliza para regenerar la ribulosa, que da comienzo a un nuevo ciclo.

Paradójicamente, el CO₂ no es un gas muy abundante en la atmósfera, ya que constituye aproximadamente el 0,03% de ésta, de modo que a las plantas no les resulta fácil obtenerlo. Esta dificultad se agrava por el hecho de que el intercambio gaseoso sólo puede ocurrir a través de unos diminutos poros, llamados estomas, que suelen concentrarse en las caras inferiores de las hojas. Los estomas se abren y se cierran en respuesta a factores ambientales tales como la humedad ambiental o la intensidad de la luz. En condiciones cálidas y secas, dichos estomas se cierran para reducir la pérdida de vapor de agua y, como resultado, se reduce en gran medida el suministro de dióxido de carbono. O sea, que el CO₂ resulta menos asequible en los momentos en que se dispone de la máxima intensidad solar para impulsar las reacciones de la fase luminosa de la fotosíntesis.

Es por ello, que muchas especies vegetales que viven en ambientes cálidos y secos, denominadas C4 y CAN, han desarrollado adaptaciones del mecanismo fotosintético descrito anteriormente, que posee la gran mayoría de las plantas de ambientes húmedos y templados (denominadas C3), que les permiten fijar inicialmente el CO₂ con una mínima pérdida de agua.

Sin la intención de estar unidos a ninguna teoría específica, es posible que, con la aplicación de la composición de la presente invención, se favorezcan uno o más mecanismos que están directamente o indirectamente relacionados con la actividad fotosintética de las plantas.

La aplicación de la composición de la presente invención sobre las plantas hace que se forme una capa que actúa como un recubrimiento aislante térmico y reflectante, que reduce la temperatura de exposición y limita la radiación UV dañina para el crecimiento vegetal de manera efectiva en las horas de mayor insolación. Esto provoca que haya una menor pérdida de agua por transpiración, de modo que los estomas permanecen abiertos durante más tiempo favoreciendo la admisión de CO₂. Pero, además, las características físico-químicas de la composición de la presente invención, propician la concentración del CO₂ en la interfase con la epidermis vegetal conectada con el mesófilo, lo que se traduce en una mayor eficiencia de la reacción de la enzima rubisco, ya que dispone de más sustrato y en condiciones de mayor solubilidad. En otras palabras, de manera sorprendente, se ha encontrado que debido a la aplicación de la composición de la presente invención, una planta del tipo C3 funciona como si dispusiera de un sistema preconcentrador de CO₂ similar al de las plantas de tipo C4.

Inesperadamente, los presentes inventores han observado, además, que cultivos del tipo C4, tal como maíz, que ya disponen de mecanismos naturales de preconcentración de CO₂ también se ven favorecidos con la aplicación de la composición de la presente invención, incrementando la superficie foliar y reduciendo el consumo de agua de las plantas.

Como se ha mencionado anteriormente, la composición de la presente invención comprende zeolita 4A como base y otros aditivos que potencian su actividad y facilitan su aplicación en suspensión acuosa o en seco.

La zeolita 4A (Z4A) es un aluminosilicato sódico cristalino hidratado de composición Na₁₂ (AlO₂)12(SiO₂) 12.27H₂O. Industrialmente se obtiene a partir de arena (SiO₂), alúmina (Al₂O₃ 3H₂O) y sosa cáustica (NaOH al 50%). La arena y la alúmina se digieren por separado con sosa cáustica obteniéndose silicato...

1. Composición para la aplicación en cultivos agrícolas al aire libre o invernaderos que presenta propiedades reguladoras de la transpiración vegetal, protectora de hojas y frutos caracterizada porque comprende de 95% a 99,9% en peso de zeolita y de 0,1% a 5% en peso de aditivos que le confieren mejores características de fluidez en seco y dispersabilidad en medio acuoso.

2. Composición, según la reivindicación 1, caracterizada porque la zeolita es zeolita 4A.

3. Composición, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque dichos aditivos son homopolímeros o copolímeros acrílicos en dispersión acuosa o sus sales o lignosulfato sódico, o mezclas de componentes tales como diisopropilnaftalerio sulfonato sódico, ácido naftalenosulfónico y alcoholes primarios etoxilados.

4. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el aditivo es un copolímero acrílico en dispersión acuosa, tal como Rheosolve 7098.

5. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la concentración de dichos aditivos en la composición de la presente invención es de 0,2% a 3% en peso, con respecto al peso total de la composición.

6. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la concentración de dichos aditivos en la composición de la presente invención es de 0,5% en peso, con respecto al peso total de la composición.

7. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque además comprende aditivos que aumenten la adherencia superficial de la composición sobre las hojas y frutos.

8. Composición, según la reivindicación 7, caracterizada porque dicho aditivo que aumenta la adherencia superficial sobre las hojas y frutos es una solución de alcohol isodecílico etoxilado, tal como Mogiol®.

9. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la composición está en forma de polvo.

10. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la composición está en forma de dispersión acuosa.

11. Uso de una composición, según las reivindicaciones 1 a 10, para aumentar el rendimiento de los cultivos agrícolas con un uso más eficiente del agua para regadío.

12. Uso de una composición, según las reivindicaciones 1 a 10, para combatir hongos ectoparásitos y endoparásitos y las enfermedades fúngicas de las plantas asociados a éstos.

13. Uso, según la reivindicación 12, caracterizado porque dichos hongos son Oídio, Mildiu y Botritis.

14. Uso de una composición, según las reivindicaciones 1 a 10, como protectora de las plantas contra el ataque de insectos y ácaros.

15. Uso, según la reivindicación 14, caracterizado porque dichos insectos son la mosca blanca y la polilla Tuta absoluta.

16. Uso de una composición, según las reivindicaciones 1 a 10, para disminuir la viabilidad de los huevos de insectos depositados en las hojas y frutos de los cultivos.

17. Uso de una composición, según las reivindicaciones 1 a 10, para incrementar la concentración de CO₂ sobre la interfase con la epidermis vegetal conectada con el mesófilo de los cultivos, especialmente los del tipo C3, aumentado en consecuencia la eficiencia de la enzima Rubisco.