COMPOSICIONES FERTILIZANTES SOLUBLES EN AGUA.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a composiciones fertilizantes solubles en agua mejoradas. Más particularmente, se refiere a composiciones fertilizantes sólidas que tienen un efecto acidificante (es decir, un efecto reductor de la alcalinidad) suficientemente alto y solubilidad en agua para proporcionar disoluciones madre y de alimentación exentas de precipitados, estables, independientemente del contenido de fósforo de las mismas. 2. Descripción de la técnica relacionada En invernaderos, viveros y otros entornos de horticultura intensiva, los mejores resultados de crecimiento de las plantas se consiguen cuando se administran cuidadosamente macro y micro nutrientes a las plantas en crecimiento. Muchos cultivadores de plantas eligen utilizar fertilizantes compuestos solubles en agua de alto análisis para lograr este resultado. Por regla general, tales fertilizantes de alto análisis se comercializan como unos sólidos que pueden ser disueltos por el usuario para preparar disoluciones madre concentradas que son posteriormente diluidas en el agua de irrigación empleando proporcionadores o dispositivos de inyección, formando de este modo las llamadas disoluciones de alimentación. De manera general, es importante formular estas composiciones fertilizantes de alto análisis de tal modo que se disuelvan rápida y completamente, sin precipitación. Además, estas composiciones fertilizantes deben proporcionar una buena estabilidad a largo plazo en las disoluciones madre. Por ejemplo, los precipitados en las disoluciones madre pueden causar un atascamiento de los proporcionadores y tuberías de irrigación. Estos requerimientos funcionales para las composiciones fertilizantes solubles en agua de esta variedad han presentado continuos problemas a los productores y desarrolladores de tales productos, y estos problemas no han sido solucionados totalmente por las composiciones fertilizantes disponibles previamente. Por ejemplo, cuando se han empleado composiciones fertilizantes convencionales previas para preparar disoluciones fertilizantes de irrigación a partir de agua dura y/o de agua que tiene una alta alcalinidad, se han encontrado problemas con respecto a la precipitación. El agua de irrigación que tiene una alcalinidad relativamente alta contiene normalmente un alto contenido de (hidrogeno)carbonatos, y la presencia de tales materiales, muy a menudo, da como resultado la precipitación de macro nutrientes secundarios y micro nutrientes (elementos traza) desde la disolución fertilizante. Específicamente, el calcio es un importante macro nutriente secundario que se requiere en muchas composiciones fertilizantes para plantas. Sin embargo, un pH relativamente alto causará que el calcio y los micro nutrientes no quelados precipiten en la forma de (hidrogeno)carbonatos, fosfatos, sulfatos y/o hidróxidos. Hasta la fecha, se han propuesto diversas soluciones para disminuir la alcalinidad y por consiguiente reducir la precipitación de nutrientes. Por ejemplo, en las patentes de EE.UU. 5.830.255 y 5.174.806, se describieron ácidos que contienen fósforo para el uso como acidificadores en las composiciones fertilizantes. La patente de EE.UU. 5.830.255 describe una composición fertilizante líquida que incluye ácido fosforoso (H3PO3) como macro nutriente primario. La composición puede incluir además otros nutrientes y, adicionalmente, contiene ácido cítrico. Se enseña que esta composición mejora la absorción por las plantas de fosfitos (PO3 3- ), que son las sales del ácido fosforoso. Se dice que los fosfitos son absorbidos por el follaje de algunas plantas más fácilmente que los fosfatos y son, por lo tanto, preferidos para estas plantas. El problema que subyace en la invención descrita en la patente de EE.UU. 5.830.255 es la precipitación de los fosfitos, que se usan como macro nutrientes primarios, precipitación que se produce en composiciones fertilizantes convencionales que comprenden ácido fosforoso y otros nutrientes. En un intento de solucionar este problema, se incluye ácido cítrico en la composición fertilizante, que, cuando se diluye con agua que tiene un pH de aproximadamente 6,5-8,5, da como resultado un pH de 5,0-7,0. El efecto de usar ácido cítrico es, por lo tanto, disminuir el pH a fin de impedir la precipitación de los fosfitos. La patente de EE.UU. 5.174.806 describe un método para preparar una composición fertilizante que incluye ácido fosfórico (H3PO4) como macro nutriente primario, otros nutrientes y adicionalmente ácido cítrico y urea. Se dice que esta composición fertilizante es neutra e impide la evolución de calor de neutralización entre el ácido fosfórico y otros nutrientes tales como hidróxido de potasio debido a la presencia de ácido cítrico y urea en la formulación. Sin embargo, se debe hacer notar que el uso de ácidos que contienen fósforo, tal como ácido fosforoso y ácido fosfórico como se propone en la técnica anterior citada anteriormente, tiene varias desventajas. Una desventaja es que los ácidos que contienen fósforo son líquidos. Por lo tanto, un cultivador que desee fertilizar, por ejemplo, tanto con calcio como con un ácido que contenga fósforo, necesitará inyectar estos dos elementos por separado. Esto hace a otros ácidos que no contienen fósforo, tales como ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido fórmico, 2   ácido acético y similares, inutilizables en la formulación. Otra desventaja es que los ácidos que contienen fósforo son peligrosos en su manejo y aplicación. En tercer lugar, los ácidos líquidos no se pueden mezclar apropiadamente con nutrientes fertilizantes sólidos en forma de polvo para producir una composición fertilizante. Por lo tanto, la fabricación de tales composiciones, especialmente con ácidos que contienen fósforo, es problemática. Adicional- mente, los quelatos (p.ej., que se usan como micro nutrientes) son inestables en combinación con ácidos líquidos. A la vista de las desventajas precedentes, se buscaron otras soluciones al problema de disminuir la alcalinidad y, por consiguiente, reducir la precipitación de nutrientes, y una propuesta fue usar ciertos fosfatos en la formulación. Por ejemplo, la Publicación Internacional WO 92/013813 describe la aplicación de fosfato de urea en composiciones fertilizantes sólidas solubles en agua. Esta publicación describe que el uso de fosfato de monoamonio (MAP, por sus siglas en inglés) en mezclas fertilizantes con nitrato de calcio, nitrato de magnesio, sulfato ferroso, sulfato de manganeso, sulfato de cobre, sulfato de cinc y similares da como resultado disoluciones con precipitados. Sin embargo, la publicación enseña que cuando se emplea fosfato de urea (UP, por sus siglas en inglés) como fuente de fósforo principal en una mezcla fertilizante con los mismos nutrientes secundarios y micro nutrientes, el uso de UP permitirá que estén presentes el nitrato de calcio, nitrato de magnesio y/o sulfatos metálicos en disoluciones madre concentradas, transparentes. Este es un resultado que el MAP, como fuente de fósforo principal, es incapaz de proporcionar. Además, a la vista del efecto acidificante del UP sobre el agua de irrigación, la alcalinidad puede ser reducida considerablemente, lo que da como resultado un aumento significativo de la solubilidad para el calcio y los micro nutrientes no quelados, especialmente en el caso de agua dura y/o agua de alta alcalinidad, y la reducción en la concentración de hidrogenocarbonato evita la precipitación en agua de irrigación de alta alcalinidad. Por tanto, dependiendo de la alcalinidad, la dureza del agua y la composición del fertilizante, esta publicación enseña que se necesita una cierta cantidad de UP en la composición fertilizante. Una desventaja a la solución del problema de la solubilidad proporcionada por la Publicación Internacional WO 92/013813 es que no se pueden usar más fuentes de fósforo convencionales, tales como fosfato de monoamonio, fosfato de monopotasio y fosfato de diamonio, por ejemplo, con sales de calcio para producir una disolución exenta de precipitados. Por el contrario, se debe usar fosfato de urea como fuente de fósforo principal, en lugar de estos materiales más comunes. Otra desventaja es que para algunas plantas o en algunas fases de crecimiento, no es deseable un alto nivel de fósforo en el agua de irrigación. Se producen problemas cuando se necesita una cierta cantidad de UP para la neutralización del hidrogenocarbonato, es decir, el efecto acidificante y, de manera simultánea, un nivel de fósforo relativamente alto es indeseable desde la perspectiva del crecimiento de las plantas. Adicionalmente, se han propuesto otras soluciones hasta la fecha para reducir la precipitación de nutrientes en composiciones fertilizantes. A este respecto, la patente de EE.UU. 5.772.723 describe un método de fabricación de una composición... [Seguir leyendo]

1. Una composición fertilizante sólida, soluble en agua, que comprende: al menos un ácido orgánico exento de fósforo que es sólido a temperatura ambiente y tiene una solubilidad en agua de al menos 10 gramos/litro (a 25ºC), estando el ácido presente en una cantidad suficiente para reducir el nivel de HCO3 - en el agua hasta entre aproximadamente 60-400 partes por millón cuando la composición se aplica a agua a una dosificación de 1 gramo por litro de agua, medido por la fórmula: en la que Acproducto se corresponde con el efecto acidificante global de un producto fertilizante en partes por millón de HCO3 - a una dosificación de 1 gramo de fertilizante soluble en agua por litro de agua; 61 es el peso molecular del bicarbonato o HCO3 - en gramos/mol; n representa el número de constantes de disociación del ácido por debajo de un valor de pKa de 6,35; Mw, ácido i es el peso molecular del ácido y se expresa en gramos/mol; f ácido i es la fracción de peso (adimensional) del ácido en la composición fertilizante; m es el número de ácidos en un producto, y 1000 es el factor de conversión para convertir gramos en miligramos o partes por millón; y al menos un material fertilizante seleccionado del grupo que consiste en macro nutrientes primarios, macro nutrientes secundarios, micro nutrientes y mezclas de los mismos, en donde el ácido se selecciona del grupo que consiste en ácido malónico, ácido málico, ácido maleico, ácido succínico, ácido itacónico, ácido glutárico, ácido glicólico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido cítrico, anhídrido maleico, anhídrido succínico y mezclas de los mismos, y en donde el ácido está presente en la composición en una cantidad de aproximadamente 2-90% en peso de la composición, en donde los macro nutrientes secundarios se seleccionan del grupo que consiste en elementos no quelados, y en donde los micro nutrientes se seleccionan del grupo que consiste en elementos no quelados, en donde los macro nutrientes primarios se seleccionan del grupo que consiste en macro nutrientes que contienen fósforo, nitrógeno y potasio y mezclas de los mismos, y en donde los macro nutrientes que contienen fósforo son fosfatos. 2. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que dicho ácido está presente en una cantidad de aproximadamente 5-40% en peso de la composición. 3. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los fosfatos se seleccionan del grupo que consiste en fosfato de monoamonio, fosfato de diamonio, fosfato de monopotasio y fosfato de tripotasio. 4. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los macro nutrientes que contienen nitrógeno se seleccionan del grupo que consiste en nitratos, sales de amonio y derivados de la urea. 5. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los macro nutrientes que contienen potasio se seleccionan del grupo que consiste en sales de potasio. 6. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los macro nutrientes primarios están presentes en la composición en una cantidad de aproximadamente 1-99% en peso de la composición. 7. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los elementos no quelados se seleccionan del grupo que consiste en sales de calcio, sales de magnesio, sales de sulfato y mezclas de las mismas. 8. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los macro nutrientes secundarios están presentes en una cantidad de 0,1 a 99% en peso de la composición. 9. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los elementos no quelados se seleccionan del grupo que consiste en sulfatos y nitratos de hierro, sulfatos y nitratos de manganeso, sulfatos y nitratos de cobre, sulfatos y nitratos de cinc, sulfatos y nitratos de cobalto, ácido bórico, molibdatos y mezclas de los mismos. 10. La composición fertilizante de la reivindicación 1, en la que los micro nutrientes están presentes en la composición en una cantidad de aproximadamente 0,1-50% en peso de la composición.   11. La composición fertilizante de la reivindicación 1, que comprende el ácido orgánico en una cantidad de aproximadamente 1-90% en peso de la composición y el material fertilizante en una cantidad de aproximadamente 10-99% en peso de la composición. 12. La composición fertilizante de la reivindicación 1, que comprende: el ácido orgánico en una cantidad de aproximadamente 2-90% en peso de la composición; fosfato de monoamonio o fosfato de monopotasio en una cantidad de aproximadamente 1-99% en peso de la composición; nitrato de calcio en una cantidad de aproximadamente 0,1 a 99% en peso de la composición; y otros materiales fertilizantes en una cantidad de aproximadamente 0 a 75% en peso de la composición. 13. La composición fertilizante de la reivindicación 1, que comprende: el ácido orgánico en una cantidad de aproximadamente 2-90% en peso de la composición; fosfato de monoamonio o fosfato de monopotasio en una cantidad de aproximadamente 1-99% en peso de la composición; nitrato de calcio en una cantidad de aproximadamente 1 a 99% en peso de la composición; sulfatos y nitratos de metales traza en una cantidad de aproximadamente 0,1 a 50% en peso de la composición; y otros materiales fertilizantes en una cantidad de aproximadamente 0 a 75% en peso de la composición. 14. La composición fertilizante de la reivindicación 13, en la que los otros materiales fertilizantes incluyen nitrato de magnesio. 15. La composición fertilizante de la reivindicación 1, que comprende: el ácido orgánico en una cantidad de aproximadamente 2-90% en peso de la composición; fosfato de monoamonio o fosfato de monopotasio en una cantidad de aproximadamente 1-99% en peso de la composición; sulfatos y nitratos de metales traza en una cantidad de aproximadamente 0,1 a 50% en peso de la composición; y otros materiales fertilizantes en una cantidad de aproximadamente 0 a 75% en peso de la composición. 16. La composición fertilizante de la reivindicación 15, en la que los otros materiales fertilizantes incluyen nitrato de magnesio. 17. Una disolución fertilizante acuosa comprendida de una composición fertilizante sólida, soluble en agua, según una de las reivindicaciones precedentes, que está disuelta en agua. 18. La disolución fertilizante acuosa de la reivindicación 17, en la que la composición fertilizante comprende aproximadamente 5-40% en peso de la disolución. 19. La disolución fertilizante acuosa de la reivindicación 17, en la que la composición fertilizante comprende aproximadamente 0,05-1% en peso de la disolución. 20. La disolución fertilizante acuosa de una de las reivindicaciones precedentes 17-19, en la que el agua es agua dura y/o tiene una alta alcalinidad. 21. Método para evitar la precipitación de nutrientes en una disolución fertilizante acuosa, que comprende las etapas de: proporcionar una composición fertilizante sólida, soluble en agua, según una de las reivindicaciones precedentes 1- 16, y disolver dicha composición en agua para obtener una disolución fertilizante madre y de alimentación exentas de precipitados, estables. 22. Método según la reivindicación 21, en el que el agua es agua dura y/o tiene una alta alcalinidad.