ES2211152T3

ES2211152T3 - Composiciones para tratamiento del suelo y su uso.

Info

Publication number: ES2211152T3
Application number: ES99942789T
Authority: ES
Inventors: Simon Alexander Hanson Rose; Jayne Anne Turner
Original assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Current assignee: Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: IL140914A0; US20020136749A1; EP1105443A1; AU744421B2; GB9816784D0; PT1105443E; EP1105443B1; AU5618399A; DE69912805D1; WO2000008114A1; DE69912805T2; US20010018047A1; ATE254159T1; IL140914A

Abstract

Una composición acuosa para el tratamiento de suelo, la cual comprende agua y, en solución: (a) un fertilizante iónico, soluble en agua, a una concentración de por lo menos un 10%, en peso, y (b) un polímero aniónico, soluble en agua, el cual tiene una viscosidad intrínseca comprendida dentro de unos márgenes que van de 9 a 12 dl/g, y que está formado por monómero soluble en agua, o por mezcla de monómero soluble en agua, que comprende unos porcentajes comprendidos dentro de unos márgenes que van de un 60 a un 80%, en peso, de monómero aniónico, y de un 40 un 20%, en peso, de monómero no iónico, teniendo, la composición, una viscosidad de no más de 4.000 cps.

Description

Composiciones para tratamiento del suelo y su uso.

La presente invención, se refiere a composiciones para el tratamiento del suelo, las cuales pueden proporcionar tanto fertilización como beneficios en la estabilización del suelo, al mismo tiempo que es fácil de manejar, utilizando un equipo convencional, y su uso en procedimientos de irrigación.

Se conoce bien, en la agricultura, el hecho de aplicar varios fertilizantes inorgánicos para áreas cultivadas, las cuales pueden ser áreas de cultivo, que pueden ser muy extensas, o áreas cultivadas más pequeñas, tales como las correspondientes a los invernaderos. Los fertilizantes, pueden suministrase de varias formas distintas, de una forma particular, como composiciones sólidas, o como suspensiones o soluciones del fertilizante en un líquido. Las soluciones de fertilizantes, se suministran, generalmente, por parte del fabricante, como un concentrado acuoso, en amplios lotes de un tamaño de alrededor de 1 tonelada de peso. Las soluciones, contienen altas concentraciones, a menudo, de un 10 a un 80% en peso (sólidos secos), o fertilizantes inorgánicos disueltos. Es usual, el proceder a dosificar la solución concentrada de fertilizante en el agua de irrigación, de tal forma que, la solución, se diluya y, el fertilizante, se aplique al suelo, durante el proceso de irrigación.

Se han ideado varios sistemas de irrigación, para la dosificación adecuada y conveniente de la solución concentrada del fertilizante. Así, por ejemplo, una irrigación a gran escala, se lleva generalmente a cabo procediendo a rociar agua sobre el área cultivada. Las bombas de rociado, son bien conocidas en el sector, las cuales rocían el agua desde un rociador múltiple, sobre el área cultivada, y los cuales se diseñan de tal forma que, pueda dosificarse una solución concentrada de fertilizante al interior de la bomba, se mezcle con el agua y que, de esta forma, se diluya antes de que el agua se rocíe sobre el área cultivada.

Se conoce también, en el sector, el hecho de que, algunos sistemas de irrigación, tal como la irrigación por surco y la irrigación por rociado, así como los procedimientos que acontecen de una forma natural, pueden conducir a la erosión del suelo. Se conoce también, en el sector, el hecho de utilizar varios polímeros como estabilizantes del suelo, mediante la aplicación de éstos sobre el suelo, en una solución acuosa. Este sistema, estabiliza el suelo contra la erosión. Los polímeros de acrilamida y otros monómeros etilénicamente insaturados, han sido ya utilizados como estabilizadores del suelo. Se ha venido generalmente aceptando el hecho de que, los polímeros que tienen una óptima estabilización del suelo, tienen un contenido aniónico relativamente bajo (por ejemplo, de un 5 a un 30%, en peso) y tienen también una viscosidad intrínseca relativamente alta, por ejemplo, por ejemplo, por encima de 15 dl/g. Tales tipos de polímeros, tienden a formar soluciones acuosas viscosas, a menos que se utilicen a reducida concentración. La práctica industrial normal, es la de mezclar el polímero, en forma de polvo, o en forma de emulsión en fase inversa, con agua, en un aparato especial de disolución, de tal modo que se forme una solución acuosa del polímero, que tenga un concentración comprendida dentro de unos márgenes correspondientes a unos porcentajes que van de un 0,2% a un 2% en peso. La solución, puede entonces dosificarse en el agua de irrigación.

El documento de patente estadounidense US 3.798.838, describe un procedimiento para la reducción de la permeabilidad del agua, de suelos, procediendo a poner en contacto con los suelos, una solución acuosa que contiene un nutriente soluble en agua, y una poliacrilamida soluble en agua, parcialmente hidrolizada. La solución que se contacta con el suelo, puede no contener más de un 2%, en peso, de polímero o un 5%, en peso, de nutriente. Las cantidades preferidas, son mucho menores, siendo, por ejemplo, de un porcentaje no superior al un 0,3%, en peso, de polímero, y de un porcentaje de nutriente no superior al 0,05%, en peso, de nutriente. En los ejemplos, se produce una solución diluida de este tipo. La concentración de poliacrilamida, es de 70 ppm. El nivel de nutriente, es de un 1,15%, en peso. La publicación, establece que, el polímero y los nutrientes, deben disolverse en el agua de irrigación. Así, de esta forma, el polímero y el nutriente, deben añadirse por separado, directamente a la irrigación de agua, para proporcionar la solución deliluida aplicada sobre el suelo. No existe ninguna sugerencia en cuanto a proporcionar una solución más concentrada que contenga ambos componentes. En el caso de que tuviera que incluirse polímeros en una solución, con la solución acuosa concentrada de fertilizante, la cantidad de polímero requerida para proporcionar la apropiada concentración en el suelo (después de la dilución al grado requerido para el fertilizante), sería alta, es decir, de por lo menos un 2%, en peso. La poliacrilamida utilizada en los ejemplos, tiene de un 20 a un 30% de sus grupos amina hidrolizados, es decir, de un 20 a un 30% de contenido aniónico. Nosotros, los solicitantes, hemos encontrado ahora el hecho de que, los polímeros de este tipo, producen una solución altamente viscosa a tales concentraciones. Como resultado de ello, la solución, no puede procesarse en el mismo aparato que una solución de fertilizante standard. Así, por lo tanto, el sistema de la patente estadounidense US 3.798.839, se limita a la adición por separado del polímero y del fertilizante para el agua de irrigación. Esto necesita, en la práctica comercial, la provisión de dos puntos separados de adición y sistemas de diseño constructivo.

Otras publicaciones, describen varias composiciones las cuales contienen tanto un acondicionador convencional de suelo de reducido contenido aniónico, como un fertilizante, tal como se describe en cada uno de los documentos de solicitud de patente europea EP-A-586 911, y de solicitud de patente japonesa JP-A-74/144 087. Las solicitudes de patente japonesas, JP-A-07/322 753 y JP-A-07/099 833, describen, cada una de ellas, composiciones acondicionadoras de suelos, que contienen polímeros de acrilamida. No se dan a conocer composiciones que contengan polímero y fertilizante. La solicitud de patente japonesa JP-A-73/037 738, da también a conocer una composición apropiada para rociar, que comprende fertilizante, poliacrilamida y semillas, conjuntamente con una colección de otros materiales tales como celulosa y ácido ligninosulfónico. La solicitud de patente japonesa JP-A 51/124 578, da también a conocer una composición líquida de fertilizante, que comprende fertilizante de fósforo y un copolímero de acrilamida y cantidades específicas de acrilato de potasio.

Sería deseable el poder proporcionar una composición combinada la cual proporcione tanto los beneficios de la fertilización, como los beneficios de la estabilización, del suelo, de tal forma que se evite la necesidad de tener que utilizar puntos separados de adición, pero que se sea capaz de utilizar un equipo de dosificación corrientemente, en plaza, para los sistemas de irrigación, en particular, un equipo en plaza, para el procesado de solución de fertilizante. Tales sistemas, incluyen puntos centrales, a modo de pivotes, líneas de ruedas, y sistemas de goteo.

En concordancia con la presente invención, se proporciona una composición acuosa para el tratamiento del suelo, la cual comprende agua y, en solución,

(a) un fertilizante iónico (por ejemplo inorgánico o que contiene urea), soluble en agua, a una concentración de por lo menos un 10%, en peso, y

(b) un polímero aniónico, soluble en agua, el cual tiene una viscosidad intrínseca de por lo menos 5 dl/g, y que está formado por monómero soluble en agua, o por mezcla de monómero soluble en agua, de la cual, por lo menos un 40%, es monómero aniónico.

Así, de esta forma, se procede a proporcionar un producto correspondiente a un envasado individual, el cual proporciona ambos, los beneficios de la fertilización, y los beneficios de la estabilización, del suelo. El producto es, de esta forma, una composición promotora del cultivo. Éste puede producirse procediendo a añadir el polímero a una solución standard concentrada de fertilizante, a una concentración lo suficientemente alta como para proporcionar una concentración apropiada de polímero en el suelo, después de la dilución de la solución concentrada de una forma standard, para soluciones de fertilizantes. Hemos encontrado el hecho de que, los definidos polímeros aniónicos, que tienen un contenido en monómero aniónico relativamente alto, dan lugar a la reducción de los problemas de viscosidad que se pueden observar en los polímeros de estabilización de suelos, que no tienen contenido aniónico o que tienen un reducido contenido aniónico. De hecho, en la solución del fertilizante, éstos tienen viscosidades que son relativamente bajas, las cuales pueden ser incluso menores a 1.000 cps, de una forma particular, inferiores a 500 cps. Así, de esta forma, la viscosidad de la solución del fertilizante, no se incrementa a un grado no conveniente y, la composición acuosa de la invención, puede procesarse utilizando el equipo que está en plaza, para el procesado de la solución de fertilizante solo. Una ventaja adicional de los polímeros definidos, reside en el hecho de que, su baja viscosidad en la composición, significa que éstos pueden añadirse sin dificultad a la solución de fertilizante, en la planta de producción del fertilizante. La prevención de excesiva viscosidad, permite el que las composiciones se procesen en la planta de producción del fertilizante, utilizando un equipo convencional.

Nosotros, los solicitantes, creemos que, la interacción entre el fertilizante que es una sal aniónica, y el polímero aniónico definido, es importante para la invención. Nosotros, creemos que, el polímero, se disuelve en la composición acuosa, pero en presencia de la sal del fertilizante, las moléculas de polímero, no se extienden completamente, reduciendo de esta forma la viscosidad de la composición. No obstante, a medida que la composición se diluye durante un proceso de irrigación, con el agua de irrigación, la concentración de fertilizante, se reduce y, las moléculas de polímero, son capaces de extenderse completamente y actúan como fertilizantes del suelo. De una forma similar, si la composición se emplaza directamente sobre el área del suelo, el fertilizante, se disuelve gradualmente en el suelo, reduciendo con ello su concentración alrededor de las moléculas de polímero, las cuales se pueden extender de nuevo y actuar como estabilizantes del suelo.

La invención, proporciona una composición acuosa, en la cual, se disuelve el definido polímero (b). Así, de esta forma, el polímero, se recibe, en la solución, de tal forma que permanece, substancialmente, material sólido no visible. Para algunas combinaciones de polímero y fertilizante, pueden permanecer algunos grumos u otro tipo de material visible, que sean visibles para el ojo desnudo. Éstos, pueden filtrarse antes del uso. No es necesario el que las moléculas de polímero se extiendan y se disuelvan completamente en la solución. De hecho, nosotros, los solicitantes, creemos que, las moléculas de polímero, se extienden enteramente y se disuelvan en la solución. De hecho, creemos que es de utilidad, en la invención, el hecho de que, las moléculas de polímero, a pesar de que se encuentren disueltas, no se encuentran enteramente extendidas en la solución. Éstas dan por lo tanto lugar a una viscosidad más baja que la que se obtendría, si éstas se encontraran completamente extendidas. El polímero, debe ser soluble en agua y, de una forma particular, es soluble en una solución acuosa de fertilizante, que tiene la misma concentración de fertilizante que la composición acuosa final, la cual se desea producir. De una forma general, el polímero, es substancialmente lineal, y no está reticulado.

El polímero, tiene una viscosidad intrínseca de un valor comprendido dentro de unos márgenes que van de 9 a 12 dl/g. En esta especificación, la viscosidad intrínseca, se mide mediante un viscosímetro de nivel suspendido, a una temperatura de 20ºC, en cloruro sódico 1M, tamponado a un valor pH de 7. Esto significa que, éste, es de un peso molecular lo suficientemente alto como para proporcionar un efecto en la estabilización del suelo, y no es un material de reducido peso molecular, que actuaría como un dispersante.

El polímero, se forma a partir de monómero soluble en agua o mezcla de monómero soluble en agua, usualmente, monómero soluble en agua eltilénicamente insaturado. El contenido aniónico, es decir, la proporción de monómero aniónico, en la mezcla de monómero, utilizada para formar el polímero, es de un valor que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes que van de un 60 a un 80%, en peso.

La mezcla de monómero utilizada en el polímero, comprende por lo menos un 60%, en peso, de monómero aniónico. Ésta puede ser cualquier monómero aniónico, etilénicamente insaturado. Éste puede ser un monómero sulfónico, frecuentemente, como sodio, u otra sal de metal alcalino, por ejemplo, ácido acrilamidopropanosulfónico (AMPS). Se prefiere, de una forma general, el hecho de que, el monómero aniónico, sea un monómero carboxílico, etilénicamente insaturado, de una forma particular, un monómero acrílico o metacrílico. Se prefieren las sales de ácido acrílico o de ácido metacrílico, por ejemplo, de amonio o de metal alcalino, de una forma particular, las sales de sodio.

De una forma general, el monómero aniónico, se copolimeriza con un porcentaje de monómero no iónico, que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes del 20-40%, tratándose, dicho monómero no iónico, de un forma usual, de monómero no iónico, etilénicamente insaturado, soluble en agua, tal como la acrilamida o la metacrilamida, preferiblemente, la acrilamida.

Son particularmente preferidos los polímeros o copolímeros de acrilamida, con acrilato de sodio.

El polímero, se incluye en la composición, en una cantidad tal que, cuando la composición se diluye para realizar el proceso de irrigación, éste proporciona una concentración apropiada de polímero, en el suelo, como para proporcionar un rendimiento de estabilización de suelo que sea aceptable. La concentración de polímero, en la composición para el tratamiento del suelo de la presente invención, se encuentra comprendida, de una forma general, dentro de unos márgenes que van del 0,2 al 10%, en peso, siendo, de una forma particular, de un porcentaje de cómo mínimo un 0,5%, o de por lo menos un 1%, en peso. De una forma preferible, ésta es de por lo menos un porcentaje del 1,5%, en peso. A menudo, la concentración, no es mayor de un porcentaje correspondiente a un 7%, en peso y, las composiciones particularmente preferidas, contienen de un 2 a un 5%, en peso, de polímero.

La composición, comprende, también, un fertilizante iónico en solución. Así, de esta forma, el fertilizante, debe ser soluble en agua. Los fertilizantes para su uso en la presente invención, pueden también describirse como fertilizantes inorgánicos, o como fertilizantes con contenido en urea. El fertilizante, se encuentra comprendido en una concentración de por lo menos un 10%, y ésta es, usualmente tan alta como sea conveniente, por ejemplo, de un porcentaje de un 20%, en peso. De una forma preferible, ésta es de por lo menos un porcentaje del 30%, en peso. Ésta puede ser de un porcentaje tan alto como el correspondiente a un 70% ó un 80%, en peso, pero, usualmente, no mayor de un porcentaje del 60%, en peso. La concentración preferida, se encuentra comprendida dentro de unos márgenes de porcentajes del 30% al 40% ó 55%, en peso, siendo, por ejemplo, de un porcentaje de alrededor del 50%, en peso.

Pueden utilizarse cualesquiera de los materiales fertilizantes inorgánicos conocidos, los cuales proporcionan nitrógeno, fósforo y/o potasio, bien ya sena solos o en mezcla. Éstos, contienen sales iónicas e incluyen nitrato amónico, sulfato amónico, fosfato monoamónico, fosfato diamónico, fosfato monopostásico, fosfato dipotásico, sales de polifosfato, cloruro potásico, sulfato potásico y nitrato cálcico.

Los ejemplos, incluyen a la urea/nitrato amónico (32-0-0), cloruro potásico (0-0-10), sulfato amónico (8-0-0-9S), una mezcla de calcio y nitrato amónico, y fertilizantes mezclados, con los siguientes análisis 18-0-8, 10-0-10, 3-18-18, 0-0-25-17S, 10-10-10, y 14-2-10-2'+2,5% de material orgánico (OM).

La invención, es particularmente de utilidad, cuando se conoce que se desea utilizar un fertilizante particular en el área relevante del suelo. La invención, permite, al operador, el seleccionar un polímero, el cual proporcione, en combinación con un fertilizante apropiado, un balance apropiado de viscosidad de la composición final y rendimiento de la estabilización del suelo. Nosotros, los solicitantes, encontramos que, cualquier polímero dado, no proporcionará necesariamente unos resultados óptimos para todos los fertilizantes, sino que, generalmente, encontramos que, los polímeros definidos en la invención, son capaces de proporcionar una gama aceptable de resultados, en combinación con una gama de fertilizantes. La particular viscosidad intrínseca y contenido aniónico, dentro de los márgenes reivindicados, que son óptimos para la combinación con cualquier fertilizante dado, así como la concentración de polímero y la concentración de fertilizante, pueden establecerse mediante experimentación.

De una forma particular, nosotros, los solicitantes, hemos encontrado que, para polímeros en solución UAN (32-0-0) de un contenido aniónico comprendido dentro de unos márgenes correspondientes a unos porcentajes que van de un 60 a 70%, en peso, y una IV (IV = viscosidad intrínseca, del inglés, Intrinsec Viscosity) de 9 a 11 dl/g, por ejemplo, un contendido aniónico correspondiente a un porcentaje del 65%, en peso, y una IV de 10 dl/g, éstos proporcionan una reducida viscosidad y una buen rendimiento y prestaciones de la estabilización del suelo. Los polímeros de alto contenido aniónico, por ejemplo, de un contenido aniónico que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes correspondientes a unos porcentajes que van del 90 al 100%, en peso, y de una viscosidad intrínseca IV ligeramente alta, de por ejemplo 13 dl/g, proporcionan una mayor viscosidad, con la misma solución de fertilizante, a pesar del hecho de que, las composiciones, pueden todavía mezclarse, y muestran un rendimiento o prestaciones particularmente buenas de estabilización.

Los polímeros que tienen un contenido aniónico comprendido dentro de uno márgenes correspondientes a unos porcentajes que van del 60 al 70%, en peso, y una viscosidad intrínseca IV que se encuentra comprendida dentro de unos márgenes que van de 9 a 11 dl/g, proporcionan una reducida viscosidad y un buen rendimiento o altas prestaciones técnicas del acondicionamiento del suelo, en combinación con fertilizantes 8-0-0-9S (sulfato amónico) y 0-0-10 (KCl).

En combinación con 8-0-0-9S, los polímeros que tienen un contenido aniónico comprendido dentro de unos márgenes correspondientes a unos porcentajes que van de un 90 a un 100%, en peso, y una viscosidad intrínseca IV de 12 dl/g, proporcionan una viscosidad alto superior pero, de nuevo, las composiciones, permanecen en una situación manejable, y muestran un excelente rendimiento o prestaciones técnicas de la estabilización. Estos polímeros, proporcionan, de una forma similar, composiciones de alta pero aceptable viscosidad, y una excelente estabilización, con fertilizantes 10-0-0 y 10-10-10.

Con fertilizantes del tipo 18-0-18, 10-0-10, 10-10-10 y 14-2-10-2+2,5% OM, los polímeros con un contenido aniónico comprendido dentro de unos márgenes correspondientes a un porcentaje que va del 60 al 70%, en peso, y una viscosidad intrínseca IV, de 9 a l1 dl/g, proporcionan también una viscosidad razonable y un buen rendimiento o prestaciones técnicas de estabilización.

La combinación acuosa de la invención, puede realizarse de cualquier forma conveniente. Así, por ejemplo, puede añadirse polímero, al agua, seguido de fertilizante, o bien, pueden añadirse ambos simultáneamente. De una forma alternativa, puede añadirse fertilizante, a una solución previamente formada de polímero. No obstante, generalmente, se prefiere el hecho de que, el polímero se añada a una solución previamente formada del fertilizante. De una forma particular, se prefiere el hecho de que, el polímero, se añada en forma sólido, por ejemplo, en forma de materia en polvo, o en forma de perlas. Es posible, también, el añadir el polímero en otras formas, tal como por ejemplo en forma de dispersión de fase inversa, pero, en cualquier caso, se prefiere la forma sólida. Los sólidos preferidos, son aquéllos que tienen un tamaño comprendido dentro de unos márgenes que van de 70 a 2.000 mm, y que están fabricados de una forma standard, como por ejemplo, mediante plimerización en gel o polimerización en forma de perlas, seguido de una trituración y, si es necesario, de un proceso de secado.

El polímero, si se añade como una materia en forma de polvo, éste puede añadirse utilizando sistemas conocidos, tales como por ejemplo aquéllos que se describen en el documento de patente estadounidense US 4.086.663, y en el documento de patente internacional WO 94/12 095, y sistemas comercialmente obtenibles en el mercado, y que se fabrican por parte dela firma Colloids, bajo el nombre comercial de JetWet®.

Así, de este modo, en la presente invención, se proporciona un procedimiento para la producción de una composición acuosa de la invención, que comprende el proporcionar una solución acuosa preformada del fertilizante (a) y el mezclado de ésta en el polímero (b), en forma de materia en polvo.

La composición de este modo formada, debe tener una viscosidad que convierta a la composición en fácilmente manejable (es decir, bombeable, vertible o rociable), en el equipo que se utilice en el momento presente para la adición de solución de fertilizante concentrado, al agua de irrigación, y para la aplicación de la solución de fertilizante concentrada, sola, en el suelo. El polímero, puede añadirse al fertilizante, en la instalación del fabricante del fertilizante y, de esta forma, la viscosidad, debe ser lo suficiente reducida, de tal forma que, la solución resultante, pueda manipularse mediante el equipo en la actualidad presente en el lugar, en tales instalaciones. La viscosidad, no es superior a un valor de 4000 cps, de una forma preferible no es superior de 3.000 cps. De una forma particular, ésta no es superior a 2.000 cps y, especialmente, ésta no es superior a 1.000 cps. De una forma particularmente preferible, ésta no es superior a 600 cps. Usualmente, ésta es de lo menos 100 cps y, a menudo, ésta es de por lo menos 200 cps. La composiciones particularmente preferidas, tienen una viscosidad comprendida dentro de unos márgenes que van de 200 a 500 cps. En esta especificación, la viscosidad, se mide utilizando un viscosímetro Broofield LVT, a una velocidad angular de 30 revoluciones por minutos, utilizando el usillo 4.

Así, de esta forma, la solución acuosa de la invención, puede aplicarse directamente al suelo, como una composición fertilizante/acondicionante. No obstante, la composición de la invención, está pensada, particularmente, como un concentrado para su utilización en irrigación, en cuyos procesos, ésta se diluirá y aplicará a las áreas del suelo. Así, de esta forma, ésta puede contener cualesquiera materiales conocidos para la inclusión en tales tipos de composiciones. Ésta no contiene, de una forma general, materiales adicionales tales como agentes oxidantes, agentes reductores, materiales de suelos, o materiales de semillas.

La invención, proporciona también un procedimiento para el tratamiento del suelo, que comprende el irrigar un área de suelo, con agua, a la cual se le ha añadido una composición acuosa, para el tratamiento de suelo, de la presente invención.

Los procedimientos apropiados de irrigación, incluyen a la irrigación por goteo, la irrigación por surco y la irrigación por rociado. De una forma particular, la composición en concordancia con la presente invención, es particularmente apropiada para su uso en procedimientos de irrigación por rociado, en donde, el agua de irrigación, se bombea a un dispositivo de rociado múltiple, y se rocía sobre un área cultivada muy extensa, por ejemplo, de por lo menos una superficie de una hectárea (ha), e incluso sobre un área de por hasta una superficie de 100 ha. Tales tipos de procedimientos, comprenden el bombeo de agua a través de conductos o canales de alimentación y una zona de mezclado, para alimentar a una instalación de rociado múltiple, que proporciona uno o más dispositivos de rociado, mediante los cuales, el agua, se rocía sobre el área de cultivo a ser irrigada y, la composición acuosa de la invención, se dosifica al interior del agua, en la zona de mezclado, o antes de la zona de mezclado. Los procedimientos correspondientes a este tipo de proceso general, se describen en nuestra solicitud de patente no publicada PCT, nº PCT/GB 98/01763. En esta aplicación, es esencial el proceder a suministrar el polímero, en forma de una dispersión de partículas de polímero solubles en agua, en un líquido. En el presente caso, el polímero, se incluye por supuesto en la solución de fertilizante, la cual se dosifica de una forma standard y, de esta forma, este sistema, no es necesario en el presente caso. De cualquier modo, otras representaciones del sistema descritas en esta solicitud, pueden no obstante aplicarse aquí.

La invención, se ilustrará, ahora, con referencia a los ejemplos siguientes.

Ejemplos

En los ejemplos que se facilitan a continuación, se utilizaron varios fertilizantes, de la siguiente forma:

Urea/Nitrato amónico (32-0-0)

Muriato de Potasa (0-0-10)

Sulfato amónico (8-0-0-9S)

Nitrato de amonio y calcio

Fertilizantes mezclados con el siguiente análisis:

18-0-8

10-0-10

3-18-18

0-0-25-17S

10-10-10

14-2-10-2+2,5% OM

Ejemplo 1

Se procedió a evaluar diversos polímeros, de carga iónica media y alta, en cuanto a lo referente a su solubilidad y viscosidad, en soluciones concentradas de fertilizante. Esta evaluación, se valoró procediendo a añadir la materia de polímero en forma de polvo, a la solución del fertilizante, y procediendo a agitar, durante un transcurso de tiempo de 4 a 5 horas, a velocidad media. El polímero en forma de polvo, se añadió en una cantidad apropiada como para que proporcionara una concentración, en la composición, de aproximadamente un 2%, en peso.

Las viscosidades de los productos resultantes, se midieron utilizando un viscosímetro Brookfield LVT, con un husillo del tipo 4, a una velocidad angular de 30 revoluciones por minuto.

Si el producto resultante no era altamente viscoso, es decir, si éste era susceptible de poderse verter, se procedía a realizar tests de ensayo de estabilización. Ambos de estos tests de ensayos, proporcionan una indicación de la eficacia de la estabilización del suelo del polímero relevante, en combinación con el fertilizante relevante. Estos tests de ensayo, se evaluaron utilizando agua de una dureza de 34 ppm, para simular el agua de irrigación utilizada corrientemente en los Estados Unidos de América (una región en la cual se practica extensamente el proceso de irrigación a gran escala).

Los polímeros utilizados, eran los siguientes:

Polímero A: Copolímero de acrilato de sodio a un 14,6%, en peso, y acrilamida a un 85,4%, en peso, IV (viscosidad intrínseca) de 16 dl/g.

Polímero B: Copolímero de acrilato de sodio a un 65%, en peso, y acrilamida a un 35%, en peso, IV (viscosidad intrínseca) de 10 dl/g.

Polímero C: Copolímero de acrilato de sodio a un 95,5%, en peso, y acrilamida a un 4,5%, en peso, IV (viscosidad intrínseca) de 13 dl/g.

Polímero D: Copolímero de AMPS de sodio a un 40%, en peso, y acrilamida a un 20%, en peso, y reducida IV (viscosidad intrínseca).

Polímero D: Copolímero de AMPS de sodio a un 20%, en peso, y acrilato de sodio a un 20%, en peso, y reducida IV (viscosidad intrínseca).

Las soluciones de fertilizantes, se utilizaron, todas ellas, tal y como se habían suministrado por parte del fabricante, con contenidos variables de sólidos, comprendidos dentro de unos márgenes correspondientes a uno porcentajes que van del 10 al 80%, en peso, de sólidos.

Floculación

Se procedió a añadir 34 ppm de agua de una dureza de 24 ppm, a 1.000 ml de un cilindro de medición, escalonado y tapado (\sim950 g). La solución de polímero y fertilizante, se añadió, a continuación, a una tasa de 15 ppm, antes de se procediera a añadir el resto de agua, hasta un total de 1.000 g. El cilindro, se invirtió, varias veces, para permitir el que el producto se dispersara. Los finos de suelo (partículas de un tamaño < 500 mm, de suelo de marga (loam) de arcilla), 20 g, se añadieron al cilindro y, el cilindro, se agitó, sacudiéndolo vigorosamente, durante un transcurso de tiempo de 20 segundos, antes de dejarlo en reposo, durante un transcurso de tiempo adicional de 2 minutos, para permitir que aconteciera la floculación. Se procedió, a continuación, a extraer un alícuoto, desde una determinad profundidad, y se procedió a medir la turbidez, para valorar la efectividad del producto. Cuanto más clara es el agua, más activo es el producto.

Estabilización

Se procedió a repetir el test de ensayo anteriormente descrito, arriba, utilizando terrones de suelo estandarizadas (tamizadas y secadas), y no finos. En este test de ensayo, no se procedió a agitar el cilindro, procediendo a sacudirlo vigorosamente, sino que se invirtió 10 veces, en un transcurso de tiempo de 20 segundos, antes de dejarlo en reposo durante un transcurso de tiempo de 2 minutos. Se procedió, a continuación, a medir la turbidez.

Se procedió, a continuación, a realizar un control, para los tests de ensayo de floculación y de estabilización, en donde, se utilizo el agua sola, sin que ningún polímero se encontrara presente.

Los resultados que se facilitan en la tabla 1, presentada a continuación, muestran el efecto de los polímeros en la floculación/estabilización del suelo. El test de ensayo de estabilización, se realizó únicamente en productos los cuales eran susceptibles de poder verterse, y los cuales produjeron unos buenos resultados de floculación.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

1

\newpage

Puede verse, a raíz de este ejemplo, el hecho de que, el polímero B, el cual tiene un contenido aniónico correspondiente a un porcentaje de 65%, en peso, y una viscosidad intrínseca IV de 10 dl/g, es particularmente apropiado para proporcionar una baja viscosidad y, de esta forma, ser susceptible de poder proporcionar composiciones bombeables y rociables. De una forma particular, éste proporcionaba una viscosidad adecuadamente reducida, con los dos diferentes fertilizante, UAN 32 y 8-0-0-9S. En este test de ensayo particular, la floculación, en la solución del tipo 8-0-0-96, no resultó ser óptima.

Puede también observarse el hecho de que, el polímero C, el cual tiene un mayor contenido aniónico, correspondiente a un porcentaje del 95,5%, en peso, proporciona mayores viscosidades que el polímero B, pero inferiores que aquéllas correspondientes al los polímeros A y D, en una solución UAN 32. Adicionalmente a ello, éste proporciona una buena floculación y un buen rendimiento o prestaciones técnicas de estabilización.

Los polímeros A y D, proporcionan unos valores de viscosidad algo mayores y, el polímero E, no proporciona una buena estabilización.

Ejemplo 2

En este experimento, se procedió a valorar los efectos de la viscosidad intrínseca IV y el contenido aniónico, en varias soluciones de fertilizante.

Experimento FED

Se procedió a evaluar un diseño de experimento factorial, utilizando un polímeros de acrilamida/acrilato sódico, de grado sólido (añadidos a una concentración del 2%, referido a peso/peso, de la solución concentrada de fertilizante), que cubría una gama de viscosidades intrínsecas IV's, comprendidas dentro de unos márgenes que van de 10 a 24, y unos porcentajes de contenidos aniónicos, comprendidos dentro de unos márgenes que van de un 0 a un 100%. En cada caso, se procedió a medir la viscosidad y la floculación de las soluciones resultantes, tal y como se ha descrito en el ejemplo 1, facilitado anteriormente, arriba. Este experimento, se realizó con una solución de cloruro potásico (10% K^{+}), la cual era similar a la solución de fertilizante 0-0-10(KCl), sin añadir el polímero. Se utilizó un control, utilizando 15 ppm de solución de KCl, sin polímero añadido.

Los resultados del diseño factorial experimental, se encuentran recopilados en la tabla 2 que se facilita abajo, a continuación. Algunos productos, se encuentran reseñados dos veces. Ello es debido al hecho de que se valoraron dos diferentes tipos de lotes. Se observará el hecho de que, los polímeros que pueden proporcionar viscosidades más bien altas, pueden también proporcionar resultados variables de lote a lote.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

2

\newpage

Puede verse, a raíz de estos resultados, el hecho de que, el polímero B, proporciona, de nuevo, una baja viscosidad y un buen rendimiento o prestaciones técnicas, a esta solución de fertilizante.

Los polímeros F, G, A, Q y K, tienen todos ellos un contenido por debajo de un porcentaje correspondiente a un 40%, en peso, y proporcionan valores de viscosidades más bien altas, de una forma particular, los polímeros G, A, Q y K. Desde el punto de vista de lograr una baja viscosidad en combinación con un apropiado rendimiento o prestaciones técnicas de floculación, aparece el hecho de que, el valor de la viscosidad intrínseca IV, comprendido dentro de unos márgenes que van desde 9 ó 10, hasta 13 ó 14, tiende a ser óptima, en combinación con un contenido aniónico de por lo menos un porcentaje correspondiente a un 40% en peso. Aparece también el hecho de que, el contenido aniónico, correspondiente a un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van de un 55 a un 80%, en peso, es el que puede ser óptimo.

Estos tests de ensayo, se llevaron a cabo con una solución de fertilizante, similar a una solución 0-0-10 (KCl). Ciertos de estos polímeros, pueden proporcionar un mejor rendimiento y prestaciones técnicas con otros tipos de fertilizantes.

Ejemplo 3

En este ejemplo, se llevaron también a cabo tests de ensayo de floculación, en los polímeros óptimos determinados en el ejemplo 1, para cada fertilizante, utilizando otros distintos tipos de fertilizantes. Se procedió a realizar la valoración de éstos, utilizando suelo de naturaleza de arcilla arenosa.

Los productos óptimos para utilizar en fertilizantes UAN (32-0-0) y 8-0-0-8S), se encontró que eran, en el ejemplo 1, el polímero B y el polímero C, respectivamente. Éstos se evaluaron con un segundo tipo de suelo, correspondiente a una arena arcillosa. El tipo 8-0-0-9S, se valoró también con el polímero B y, éste, produjo una solución mucho menos viscosa (640 cps), que el polímero C (3790 cps). Los resultados, fueron los siguientes:

TABLA 3

3

Puede verse el hecho de que, a pesar de que la floculación, no era en general tan eficiente como en el suelo previamente utilizado, ésta era no obstante efectiva.

Ejemplo 4

Se procedió a valorar las solubilidades del polímero B y del polímero C (los polímeros óptimos determinados en el ejemplo 1), a un porcentaje correspondiente a un 2%, referido a peso/peso, en varias soluciones de fertilizantes. Se procedió a medir las viscosidades de los polímeros, en soluciones de fertilizante, si los polímeros eran solubles y, de esta forma, se obtenía la eficacia de la floculación. Los resultados, se facilitan abajo, a continuación, en la tabla 4.

TABLA 4

4

A efectos comparativos

^{*} Amplias cantidades de polímero no disuelto, después de proceder a agitar, mediante sacudidas, durante el transcurso de toda la noche.

Ambos productos, eran insolubles en la solución fertilizante del tipo 3-18-18.

Estos resultados, demuestran, de nuevo, la utilidad generalizada del polímero B, el cual proporcionó soluciones de baja viscosidad y una buena floculación, para una gama de fertilizantes. El polímero B, proporcionó también una viscosidad razonable, con ciertos fertilizantes, tales como los correspondientes a los tipos 18-0-8, 10-0-10 y 10-10-10.

Claims

1. Una composición acuosa para el tratamiento de suelo, la cual comprende agua y, en solución,

(a) un fertilizante iónico, soluble en agua, a una concentración de por lo menos un 10%, en peso, y

(b) un polímero aniónico, soluble en agua, el cual tiene una viscosidad intrínseca comprendida dentro de unos márgenes que van de 9 a 12 dl/g, y que está formado por monómero soluble en agua, o por mezcla de monómero soluble en agua, que comprende unos porcentajes comprendidos dentro de unos márgenes que van de un 60 a un 80%, en peso, de monómero aniónico, y de un 40 un 20%, en peso, de monómero no iónico, teniendo, la composición, una viscosidad de no más de 4.000 cps.

2. Una composición, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual, el polímero (b), es un copolímero de acrilamida, con una sal de metal alcalino de ácido acrílico.

3. Una composición, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual, el polímero (b), se encuentra presente en una cantidad comprendida dentro de unos márgenes correspondientes a unos porcentajes que van de un 2 a un 5%, en peso.

4. Una composición, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual, el fertilizante (a), se encuentra presente en una cantidad comprendida dentro de unos márgenes correspondientes a unos porcentajes que van de un 20 a un 60%, en peso.

5. Una composición, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, la cual, tiene una viscosidad de no más de 1.000 cps.

6. Una composición, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, la cual, tiene una viscosidad comprendida dentro de unos márgenes que van de 200 a 500 cps.

7. Una composición, según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la cual, el polímero (b), se ha añadido a la composición, en forma de una materia en polvo.

8. Un procedimiento para el tratamiento del suelo, que comprende el irrigar un área de suelo con agua, a la cual, se le ha añadido una composición acuosa para el tratamiento del suelo, tal y como se define en la reivindicación 1.

9. Un procedimiento, según la reivindicación 8, en el cual, la irrigación, es mediante irrigación por surcos, mediante irrigación por goteo, o mediante irrigación por rociado.

10. Un procedimiento, según la reivindicación 8, en el cual, se bombea agua a través de las conducciones o canalizaciones de alimentación y una zonz de mezcla, a una instalación de rociado múltiple, que proporciona uno o varios dispositivos de rociado, mediante los cuales, el agua, se rocía sobre el área cultivada y, la composición acuosa para el tratamiento del suelo, se dosifica al interior del agua, en la zona de mezcla o antes de ella.

11. Un procedimiento para la producción de una composición acuosa de tratamiento del suelo, tal y como se define en la reivindicación 1, que comprende el proporcionar una solución acuosa de fertilizante (a) y el mezclarla con el polímero (b), en forma de materia en polvo.

12. Un procedimiento, según la reivindicación 8, o un procedimiento según la reivindicación 11, en el cual, la composición acuosa de tratamiento de suelo, tiene una cualquiera de las características de las reivindicaciones 1 a 10.