Uso de composiciones que contienen menadiona y/o alguno (s) de sus derivados hidrosolubles a fin de inducir en los cultivos tratados una mejora de sus frutos a la manipulación y al transporte.

Uso de composiciones que contienen menadiona y/o sus derivados hidrosolubles para bioestimular los mecanismos naturales de absorción y transporte del Ca{sup,2+} por la planta, contribuyendo por una parte, a prevenir la fisiopatía del fruto por la carencia de Ca{sup,2+}, contrarrestando en parte las pérdidas en la producción por este concepto, y por otra, mejorando la resistencia a la manipulación y transporte de frutos.

Estas soluciones acuosas pueden contener indistinta o conjuntamente Vitamina K{sub,3}, derivados solubles [menadiona sodio bisulfito] o escasamente solubles [menadiona nicotinamida bisulfito]. Se aplican preferentemente por pulverización de la parte aérea de la planta o por el sistema de riego, pudiéndose mezclar con varios aditivos, como fertilizantes, insecticidas, nematocidas, fungicidas, bactericidas y herbicidas

Uso de composiciones que contienen menadiona y/o alguno(s) de sus derivados hidrosolubles a fin de inducir en los cultivos tratados una mejora de sus frutos a la manipulación y al transporte.

Sector de la técnica

Bioestimulación de los mecanismos naturales de las plantas. Mecanismos naturales de absorción y transporte del Ca2+ por la planta. Mejora características tecnológicas de frutas. Resistencia a la manipulación y transporte. Tratamientos postcosecha.

Estado de la técnica

Las fisiopatías que afectan a los frutos de los principales cultivos así como los problemas asociados a los mismos en la post-cosecha disminuyen la calidad de la cosecha al mismo tiempo que representan un problema para la manipulación, transporte de los frutos y vegetales cosechados. El fenómeno del pardeamiento de frutos y vegetales durante el crecimiento, recogida y almacenamiento, así como de sus derivados y productos procesados, tales como zumos, extractos, etc, constituyen un problema de primera magnitud para la industria agroalimentaria. En general, este fenómeno se reconoce como una de las principales causas de pérdida de calidad y valor comercial. Este pardeamiento puede producir cambios importantes tanto en la apariencia (coloración oscura) como en las propiedades organolépticas de vegetales comestibles, además de ir acompañado de olores y del deterioro del valor nutricional.

Diferentes fisiopatías que afectan al tomate (Blosson-end rot) o al manzano (Bitter-pit) han sido objeto de numerosos estudios dada la elevada repercusión económica que tendría su reducción. Ambas fisiopatías se atribuyen a alteraciones en los procesos de absorción y transporte de calcio desde las raíces a los frutos, concretamente a la parte distal. Este hecho se ha podido demostrar induciendo la aparición de esta fisiopatía mediante la restricción del contenido de las sales de calcio en la disolución nutritiva del suelo o bien mediante experimentos realizados en cultivo hidropónico. También se ha podido correlacionar una mayor incidencia con otros factores que afectan directa o indirectamente a la absorción y transporte de calcio en la planta, como son el incremento de la salinidad en el suelo, condiciones de estrés hídrico, falta de aireación de las raíces, entre otros factores abióticos.

El porcentaje de frutos afectados por este tipo de fisiopatías se intensifica en condiciones de invernadero, donde los requerimientos de calcio por parte de los frutos, como principales sumideros de elementos nutricionales durante la etapa de crecimiento celular rápido, aumentan por unidad de área y tiempo. Situaciones de déficit de calcio provocan una pérdida de integridad de las membranas y paredes celulares que conforman el tejido de los frutos. Este hecho provoca la rotura de las paredes celulares de las células de los tejidos e induce una mezcla de los componentes del citoplasma y de los contenidos de los diferentes compartimentos celulares. En el tomate, por ejemplo, estos procesos a nivel celular se traducen a nivel macroscópico en una pérdida de turgencia en las partes apicales de los frutos que avanza en forma de círculos concéntricos sobre todo en la etapa de crecimiento rápido de las células que componen los tejidos de los frutos de tomate jóvenes, seguido de un ennegrecimiento (necrosis) de los tejidos afectados. La aparición de estos síntomas constituye la fisiopatía que se denomina podredumbre apical. Los síntomas típicos de esta fisiopatía son el pardeamiento y necrosis de los frutos.

El aumento de la demanda de calcio para la síntesis de la pared celular, como resultado de una rápida expansión celular debida a un importe elevado de sacarosa al fruto, parece inducir el desarrollo de podredumbre apical en frutos de tomate. La aparición de esta fisiopatía en el tomate tiene además un componente genético. La eficiencia en la distribución o transporte de calcio varía con la línea genética existiendo variedades con un mayor o menor grado de susceptibilidad.

En los últimos años se ha suscitado un enorme interés por el papel del calcio (Ca2+) en las células vegetales, ya que, entre otras funciones, es el único elemento químico reconocido que actúa como mensajero en plantas. Es un hecho conocido que los iones Ca2+ una vez liberados por el retículo endoplasmático al citoplasma son atrapados por unas proteínas denominadas calmodulinas, presentes en todas las células eucariotas. Recientemente se ha demostrado que se producen cambios en la ruta biosintética de Ca2+-calmodulina y proteínas similares como consecuencia de señales externas. Asimismo, se han identificado canales de Ca2+ y se han caracterizado, a escala bioquímica y molecular, quinasas dependientes de calcio.

Numerosos estudios han señalado la importancia que tienen dos importantes mecanismos de transporte de calcio al fruto: las auxinas y flujo de transpiración. Las auxinas han sido implicadas en la activación de la transcripción de genes que codifican la síntesis de calmodulina, la cual es capaz de unirse a los iones de Ca2+ y de movilizarlo dentro de la célula, incrementando de esta forma la plasticidad de las paredes celulares, factor esencial necesario para la expansión celular asociada al crecimiento vegetal.

Los reguladores del crecimiento en general tienen la capacidad de modular a través del metabolismo de las auxinas el desarrollo y crecimiento de los plantas.

En los últimos 25 años hemos venido investigando sobre el efecto que los reguladores del crecimiento de las plantas podrían producir en el reforzamiento de los mecanismos naturales de defensa de las plantas y, como consecuencia, en la inducción de resistencia a patógenos y plagas en las plantas tratadas con dichos reguladores. En estas investigaciones hemos observado como un determinado tipo de reguladores del crecimiento de las plantas, los derivados hidrosolubles de la Vitamina K, eran capaces de estimular los mecanismos naturales de defensa de las plantas tratadas y consecuentemente de inducir resistencia frente a los ataques de patógenos y plagas: ["Compositions for inducing resistance to tracheomycosis in plants". Patente: WO 95/03702, publicada: 09.02.95]; ["Uso de composiciones que contienen menadiona, para bioestimular el metabolismo de plantas a fin de inducir su resistencia a patógenos y plagas". Patente: 95ES - 9500522, publicada: 16.04.99].

La bibliografía sobre los reguladores del crecimiento de las plantas basados en la Vitamina K y sus derivados solubles en agua es muy reducida, apareciendo la primera referencia como Patente, en 1985 ["Plant growth regulator --- contg. menadione bisulphite --- giving cold resistance to rice, vegetables, flowers and fruti trees". 83JP - 179430, publicada: 24.04.85.], y seguida cronológicamente por las siguientes Patentes: ["Citrus fruit quality improving agent --- contains water - soluble Vitamin K deriv. As active component" 85JP - 055993, publicada: 25.09.86]; ["Plant growth regulator promoting increase in harvest yield - contains water - soluble Vitamin K other than menadione bisulphite adduct". 85JP - 054297, 25.09.86]; ["Agent for promoting maturity crops - contains water - soluble Vitamin-K deriv. e.g. menadiol dinicotinate". 86JP - 028878, publicada: 20.08.87]; ["Additive for rice seedlings cultivating mat --- contains water sol. Vitamin-K deriv. as active component". 86JP - 030770, publicada: 20.08.87]; ["Fatigue of strawberry root preventing agent --- contains water soluble Vitamin-K deriv. as active component". 86JP - 032021, publicada: 22.08.87]; ["Plant growth accelerator compsn. ---- based on Vitamin-K, contg. menadione and menadiol cpds. With aromatic amine salts and a carrier". 85ES - 542475, publicada: 16.06.88]; ["Plant growth regulation". 76US - 4764201, publicada: 16.08.88]; ["Seed treatment compsn. ----- contg.water - sol. Vitamin-K deriv. Of álcali metal, alkaline earth metal, etc.". 89JP - 040255, publicada: 04.09.90]; ["Plant growth regulator for increase yield and quality ---- Vitamin-K3 and choline salt as active components". 89JP - 155629, publicada: 01.02.91]; ["Plant growth promotion - with menadione bisulphite adducts of vitamin (s) or aminoacid (s)". 90IT - 020777, publicada: 15.01.92]; ["Growth activator contg. Vitamin-K derives - for agricultural or horticultural crop plant alleviating of chemical injury caused herbicide". 90JP - 153870, publicada:16.01.92].

Hasta la publicación (16.04.99) de nuestra Patente: 95ES-9500522, antes señalada, no aparecen en la bibliografía referencias que relacionaran este tipo específico...

1. Uso de composiciones para bioestimular la absorción y transporte del calcio por la planta caracterizadas porque contienen en solución acuosa, al menos uno de los siguientes componentes activos

a fin de aumentar la dureza del fruto en al menos un 15% y con ello mejora la manipulación y transporte de los mismos.

2. Uso de composiciones según la reivindicación 1, caracterizadas porque se aplican a la parte aérea de la planta, preferentemente mediante pulverización.

3. Uso de composiciones según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizadas porque se aplican al tallo de la planta, preferentemente por inyección.

4. Uso de composiciones, según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizadas porque se aplican directamente al suelo u otro medio de crecimiento de las plantas, o indirectamente a través del agua de riego (o solución de cultivo), o por inmersión del sistema radicular de las plantas en las composiciones reivindicadas en 1.