ES2900652T3

ES2900652T3 - Cápsulas de núcleo líquido para combatir plagas de plantas

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Publication number: ES2900652T3
Application number: ES16829228T
Authority: ES
Inventors: Jörg Rademacher; Peter Katz; Diana Köhler; Markus Hellmund
Original assignee: KATZ BIOTECH AG
Current assignee: KATZ BIOTECH AG
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2022-03-17
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: JP2019503996A; JP7029174B2; US11140897B2; EP3386307B1; US20210204542A1; WO2017097282A1; EP3386307A1; DE102015016114A1

Abstract

Cápsulas de núcleo líquido (10; 20) con un diámetro medio de entre 1 y 10 mm para combatir plagas de plantas con piezas bucales perforadoras-chupadoras, concretamente del grupo de las chinches y/o las cigarras, presentando las cápsulas de núcleo líquido un núcleo acuoso (11, 21) y una cubierta exterior inhibidora de la difusión (13; 23), comprendiendo el núcleo (11; 21) por lo menos un plaguicida y comprendiendo la cubierta exterior (13; 23) por lo menos un atrayente para las plagas y comprendiendo el núcleo acuoso (11; 21) por lo menos un fagoestimulante.

Description

DESCRIPCIÓN

Cápsulas de núcleo líquido para combatir plagas de plantas

La presente invención se refiere a cápsulas de núcleo líquido para combatir plagas de plantas y a un procedimiento para producir dichas cápsulas y a su uso en la lucha contra las plagas.

La lucha contra las plagas desempeña un papel importante en los cultivos agrícolas y hortícolas. Distintos insectos y ácaros, principalmente, pueden causar grandes daños en agricultura y horticultura. En muchos cultivos de hortalizas y plantas ornamentales (por ejemplo, tomate, pepino, pimiento, berenjenas, alubias, lechuga, hortalizas de hoja y de tallo, así como flores cortadas tales como gerbera, crisantemos y rosas) las chinches (por ejemplo, Lygus ssp.) pueden causar daños importantes. Tanto las larvas como los animales adultos perforan las plantas con sus piezas bucales para succionar el tejido o los fluidos de las plantas como alimento. Los síntomas típicos de daños se forman alrededor del sitio de perforación, en particular necrosis, manchas y trastornos del crecimiento. Por lo general, perforan flores y frutos, que después mueren o quedan gravemente dañados. Después de una perforación, los frutos o las plantas ornamentales a menudo ya no son comercializables. Además, las chinches pueden transmitir virus y bacterias fitopatógenos, que provocan daños indirectos, tales como, por ejemplo, pudrición. Por lo tanto, existe una necesidad considerable de medidas para combatir las chinches, especialmente en lo que respecta a la producción de hortalizas.

El problema particular en la lucha contra las chinches es que los animales son generalmente muy robustos y, por lo tanto, tienen que ingerir cantidades relativamente elevadas de principio activo antes de morir. En principio, esto sería posible mediante la ingesta oral de venenos alimentarios (principios activos). Sin embargo, en el caso de plagas chupadoras tales como las chinches, sería necesario introducir los principios activos en la propia planta para que los venenos puedan ser succionados. Además, las chinches chupan todas las partes aéreas de la planta, por lo que, de forma ideal, un producto fitosanitario debería distribuirse uniformemente y en altas dosis por todo el tejido vegetal para poder ser eficaz. Sin embargo, los venenos alimentarios de este tipo no están disponibles porque no son compatibles con los requisitos legales existentes (autorización, reglamentación sobre cantidad de residuos). Por lo tanto, la lucha contra las chinches actualmente solo es posible con dosis relativamente altas de insecticidas de contacto. Ejemplos de dichos insecticidas de contacto son piretroides sintéticos y neonicotinoides. El problema, a este respecto, es el perfil ecotoxicológico desfavorable de los insecticidas de contacto. Además, por motivos de protección al consumidor, el uso de estos insecticidas está generalmente prohibido entre 14 y 7 días antes de la recolección. Los principios activos también son peligrosos para las abejas. Por lo tanto, el uso de productos fitosanitarios de este tipo está estrictamente regulado. Además, la lucha química de este tipo no es sostenible, ya que se desarrolla resistencia y también se destruyen insectos benéficos. Un fuerte deterioro prolongado de las poblaciones de insectos benéficos asociado con dicha lucha contra las chinches a menudo significa el fin de una protección de plantas integrada ventajosa, en la que se utilizan principalmente insectos benéficos, cuyo efecto está respaldado por un suplemento específico con productos fitosanitarios químicos suaves.

El uso de productos fitosanitarios biológicos para combatir las chinches no ha tenido éxito hasta la fecha porque dichas sustancias se aplican superficialmente y no son absorbidas por las chinches, o solo son absorbidas en cantidades insuficientes, ya que las chinches solo succionan el tejido interno de la planta. En los cultivos gestionados biológicamente actualmente no hay disponible absolutamente ningún medio para combatir plagas adecuado, ya que no existen insectos benéficos ni productos fitosanitarios que sean específicos y tolerantes con los insectos benéficos para combatir las chinches. Debido a las opciones insatisfactorias de lucha contra plagas, especialmente en la agricultura biológica, la infestación por chinches viene asociada actualmente con un daño económico considerable.

Ya es conocida la combinación de plaguicidas con atrayentes para las plagas. Por ejemplo, la solicitud de patente alemana DE 102005056795 A1 describe un producto fitosanitario para la defensa contra el minador del castaño de Indias utilizándose sustancias modificadores del comportamiento con efectos repelentes, disuasorios y/o inhibidores en combinación, por ejemplo, con feromonas. La solicitud de patente alemana DE 195 28 529 A1 describe un plaguicida con por lo menos una sustancia señalizadora y dado el caso con principios activos plaguicidas, con la presencia adicional de un absorbente UV para evitar la rápida degradación ambiental del plaguicida tras la aplicación de la preparación. El problema con estos plaguicidas sigue siendo su eficacia con respecto a la lucha contra las chinches, ya que estos insectos robustos tienen que ingerir siempre una cantidad relativamente elevada del insecticida o, en general, del plaguicida antes de que se logre el efecto deseado. Por lo tanto, dichos plaguicidas, incluso en combinación con un atrayente para los insectos, aún no han alcanzado la eficacia deseada para combatir las chinches.

Por el documento de patente europea EP 2 415 356 B1 se conocen microcápsulas que imitan un sustrato alimenticio para insectos, en particular para crisopas, o para gamásidos. Se trata, a este respecto, de cápsulas de matriz en las que, a lo largo de las mismas, se extiende una estructura de matriz, por lo que los insectos o los ácaros ingieren las cápsulas en su conjunto o tienen que succionarlas con una potencia de succión muy alta para llegar a los ingredientes.

La solicitud de patente internacional WO 90/00005 A1 tiene como objeto un plaguicida microencapsulado para combatir cucarachas, con la presencia de una feromona o una fuente de alimento en la cubierta exterior de las microcápsulas.

La presente invención se basa en el objetivo de proporcionar una preparación eficaz para combatir plagas. Este objeto se consigue mediante las cápsulas de núcleo líquido descritas en la reivindicación 1. Las formas de realización preferidas de las cápsulas de núcleo líquido, así como un procedimiento para producir las cápsulas de núcleo líquido y su uso en la lucha contra las plagas y un vehículo para una liberación controlada de principios activos (liberación de atrayentes) son objeto de las reivindicaciones restantes.

La presente invención proporciona una nueva preparación para combatir plagas de plantas con piezas bucales perforadoras-chupadoras del grupo de las chinches y/o las cigarras, que se basa en cápsulas de núcleo líquido con estructura de núcleo y estructura de cubierta separadas (cápsulas de núcleo-cubierta). Las cápsulas de núcleo líquido según la invención comprenden un núcleo acuoso que contiene por lo menos un plaguicida y por lo menos un fagoestimulante. El término "núcleo acuoso" significa que el núcleo contiene una fase líquida que se encuentra en el interior hueco de la cápsula. Además, las cápsulas de núcleo líquido según la invención presentan una cubierta exterior inhibidora de la difusión que contiene por lo menos un atrayente para las plagas de plantas. La cubierta exterior inhibidora de la difusión se caracteriza por un bajo contenido de agua, de modo que las cápsulas de núcleo líquido están básicamente secas por fuera y se pueden proporcionar en particular en forma de gránulos fluidos. El contenido de agua de la cubierta exterior es preferentemente < 1%, en particular < 0,5%. De una forma particularmente preferida, el contenido de agua de la cubierta exterior es casi nulo. Esto se puede conseguir, en particular, mediante el uso de ceras y/o grasas para la cubierta exterior. Además, la cubierta exterior inhibidora de la difusión protege el contenido del núcleo acuoso de la evaporación, de modo que cuando las cápsulas de núcleo líquido se dispersan en un cultivo no se secan y pueden desarrollar su efecto durante un periodo de tiempo más largo.

Un aspecto importante de las cápsulas de núcleo líquido según la invención es la liberación de los atrayentes desde la cubierta exterior. Preferentemente se utiliza una sustancia base a base de grasas y/o ceras, preferentemente parafina, para producir la cubierta exterior. En una forma de realización particularmente preferida, la cubierta exterior comprende la sustancia base a base de grasas y/o ceras y también un aceite, en particular un aceite vegetal. Por ejemplo, es adecuado el aceite de colza o el aceite de girasol. En principio, también se pueden utilizar otros aceites, por ejemplo aceites sintéticos. Dado el caso, la sustancia base también puede estar formada solo parcialmente por grasas y/o ceras. En particular, combinando la sustancia base con un aceite, se puede lograr una liberación dosificada y a largo plazo de los atrayentes desde la cubierta exterior, lo que es particularmente ventajoso para el efecto de lucha contra las plagas de las cápsulas de núcleo líquido.

Las sustancias base adecuadas son generalmente ácidos grasos o sustancias cerosas que pueden formar películas con las funcionalidades requeridas (barrera, resistencia mecánica, viscosidad). En una forma de realización particularmente preferida, la sustancia base de la cubierta exterior está basada por lo menos en parte, y preferentemente completamente, en parafina, y preferentemente en parafina blanda. La parafina blanda, en particular, ha demostrado ser particularmente adecuada, ya que, por una parte, garantiza una protección muy fiable contra la evaporación y, por otra parte, es particularmente fácil de perforar por los insectos que se desean atraer con sus piezas bucales.

La proporción de aceite en la cubierta exterior se encuentra preferentemente en un intervalo de entre el 1 y el 25% (p/p). El porcentaje de atrayente puede encontrarse, por ejemplo, en un intervalo de entre el 0,0001 y el 1%. Según los inventores, el efecto especial de esta combinación de sustancia base, en particular parafina, aceite y el atrayente en la cubierta exterior se debe al hecho de que el aceite mezclado con la sustancia base se separa muy lentamente y emerge de forma relativamente continua a la superficie (exudación). La razón de este efecto es presumiblemente la diferente densidad, que da lugar a la separación de las sustancias no polares. La densidad de la parafina es de aproximadamente 0,81-0,89 g/cm3 a temperatura ambiente, siendo la densidad del aceite de colza, por ejemplo, ligeramente superior, de 0,9 a 0,92 g/cm3. La velocidad de separación aumenta con la magnitud de la diferencia de densidad y, por lo tanto, puede regularse seleccionando combinaciones apropiadas. Otro mecanismo de control se basa en la cantidad de aceite utilizada. Con la cantidad de aceite mezclado con la sustancia base, la cantidad absoluta de liberación del atrayente por unidad de tiempo disminuye, tal como se ha demostrado en los ensayos. El aceite actúa como inhibidor de la liberación de atrayentes.

El uso de aceite vegetal en la cubierta exterior tiene el efecto adicional de que el aceite vegetal puede actuar como estimulante de la perforación en las plagas de plantas que se desean combatir. Un estimulante de la perforación es una sustancia de señalización que muestra al animal (plaga de plantas) una posible fuente de alimento o por lo menos lo sugiere. El estimulante de la perforación conduce a que, sobre todo, se desencadene o se intensifique el comportamiento de perforación de las plagas. Por ejemplo, los aceites de plantas crucíferas, por ejemplo, aceite de colza, o sustancias derivadas de los mismos, actúan como estimulantes de la perforación para determinadas plagas, por lo que se prefiere particularmente el aceite de colza. Además de un aceite vegetal, también se pueden utilizar otros estimulantes de la perforación o, dado el caso, varios estimulantes de la perforación para las cápsulas de núcleo líquido.

El aceite que emerge desde la cubierta exterior potencia la activación del comportamiento de perforación y de ingesta de alimentos (fagoestimulante), especialmente en el caso de las chinches, y tiene el efecto adicional de ralentizar simultáneamente el transporte de los atrayentes a la superficie de la cápsula, desde la que se liberan al aire (vaporización). El aceite que se desprende de la cápsula por frotamiento o lavado (por ejemplo, en caso de tratamiento mecánico o de lluvia) se reemplaza de forma relativamente continua desde la capa de la cubierta exterior.

Los componentes individuales de la cubierta exterior tienen, por lo tanto, las funciones siguientes:

- sustancia base, por ejemplo parafina: protección contra la difusión, la oxidación y UV para la solución del núcleo, depósito para atrayente y aceite;

- aceite, por ejemplo, aceite vegetal: estimulante de la perforación y fagoestimulante, regulador de la liberación de atrayentes;

- atrayentes, especialmente atrayentes volátiles: atracción de plagas de plantas.

Como funciones especiales, la cubierta exterior permite una liberación continua y a largo plazo de atrayentes volátiles para atraer plagas de plantas y una liberación continua y a largo plazo del aceite, que es un componente alimentario atractivo o actúa como estimulante de la perforación y de la ingesta de alimentos en las plagas de las plantas.

En general, en el ámbito de las medidas fitosanitarias en la lucha contra las plagas, se consideran aceptables periodos de acción de aproximadamente 1 semana. Este periodo de tiempo para la liberación de atrayente puede lograrse fácilmente con las cápsulas de núcleo líquido según la invención. Sin embargo, por medio de diferentes opciones de adaptación, también son posibles periodos de tiempo más largos para la liberación de atrayente y, por supuesto, para la estabilidad de las cápsulas de núcleo líquido. Por ejemplo, la liberación de atrayente puede prolongarse aumentando el espesor de capa de la cubierta exterior. En general, la cubierta exterior puede estar formada, por ejemplo, por aproximadamente entre el 15 y el 30% de material, es decir, en particular, la sustancia base más aceite, con respecto al peso de las cápsulas. Utilizando una proporción relativamente alta, por ejemplo del 30%, la liberación del atrayente puede retrasarse durante un periodo de tiempo largo.

De forma particularmente preferida, la cubierta exterior presenta una zona exterior desprovista de atrayente. Esta zona exterior puede estar formada, por ejemplo, esencialmente por la sustancia base o por la sustancia base más aceite. Con esta medida, se realiza una posibilidad de ajuste adicional para la velocidad o la duración de la liberación del atrayente, logrando esta zona exterior adicional una ralentización adicional de la liberación del principio activo. Además, en esta forma realización, la cantidad requerida de atrayente, generalmente caro, se puede reducir optimizando la velocidad de liberación mientras se mantiene la eficacia de las cápsulas. Dado que el aceite de la cubierta exterior, además de su función inhibidora de la liberación de atrayente, también actúa como estimulante de la perforación, puede ser ventajoso prescindir del aceite en la zona adicional exterior de la cubierta exterior para lograr una liberación retardada para el aceite, que está adaptada a la liberación del atrayente. De esta forma, el aceite y el atrayente se liberan en paralelo, lo que puede ser especialmente ventajoso si ambas sustancias interactúan entre sí en su efecto sobre las plagas de plantas. La cubierta exterior también puede estar construida, por ejemplo, de forma que diferentes zonas con diferentes concentraciones de atrayente se mezclen de forma fluida entre sí. A este respecto, en particular, la concentración de atrayente en la cubierta exterior puede disminuir desde el interior hacia el exterior.

El contenido del núcleo comprende además por lo menos un fagoestimulante, mediante el cual las plagas de plantas se estimulan y se alientan cada vez más a absorber el contenido del núcleo. En general, los fagoestimulantes son sustancias que animan a los animales a comer. En particular, se pueden usar carbohidratos y/o aminoácidos y/o grasas como fagoestimulantes. Un producto alimenticio que contiene dichas sustancias es particularmente adecuado para las plagas de plantas, para lo cual se puede usar, por ejemplo, una solución nutritiva estándar para chinches u otros insectos. También son adecuados como fagoestimulantes, por ejemplo, edulcorantes, por ejemplo, estevia y/o eritritol.

El núcleo acuoso de las cápsulas de núcleo líquido está preferentemente rodeado por una cubierta de hidrogel. Esto tiene ventajas especiales, en particular con respecto a la producción de las cápsulas de núcleo líquido. La cubierta de hidrogel sirve principalmente para estabilizar el núcleo acuoso de las cápsulas durante un proceso de fabricación preferido para las cápsulas de núcleo líquido. En este proceso de fabricación, en primer lugar se producen cápsulas primarias, que consisten en el núcleo líquido encerrado en la cubierta de hidrogel. A continuación, estas cápsulas primarias se recubren con el material de la cubierta exterior. Sin embargo, también son posibles otros procesos de fabricación en los que la cubierta de hidrogel no es absolutamente necesaria. Sin embargo, el proceso de fabricación mencionado anteriormente con las cápsulas primarias ha demostrado ser particularmente ventajoso y adecuado, tal como se explicará con más detalle más adelante.

Las cápsulas de núcleo líquido permiten combatir de forma particularmente ventajosa plagas de plantas del grupo de las chinches y/o las cigarras y, en particular, también combatir plagas de plantas muy robustas, tales como, por ejemplo, chinches dañinas para las plantas que se pueden combatir con los plaguicidas convencionales solo con gran dificultad o con un éxito insatisfactorio. A este respecto, la cubierta exterior funcional de las cápsulas de núcleo líquido según la invención se puede perforar por las piezas bucales mordedoras-chupadoras y/o perforadoraschupadoras de las plagas de plantas que se desean combatir. Por lo tanto, las cápsulas de núcleo líquido según la invención son adecuadas para combatir plagas que son dañinas para las plantas y que tienen piezas bucales perforadoras-chupadoras.

El núcleo de las cápsulas de núcleo líquido según la invención presenta una solución acuosa o una emulsión de base acuosa. La consistencia del contenido de las cápsulas de núcleo líquido se adapta así al alimento natural de las plagas de plantas, de modo que las plagas de plantas puedan ingerir el contenido de las cápsulas de núcleo líquido con sus piezas bucales. Las cápsulas de núcleo líquido según la invención imitan en cierto modo el sustrato alimenticio para las plagas de plantas, por ejemplo una fruta u otra parte de la planta. El o los atrayentes contenidos en o sobre la cubierta exterior de las cápsulas de núcleo líquido atraen a las plagas de plantas y las alienta a considerar las cápsulas de núcleo líquido como una fuente de alimento y a perforar las cápsulas de núcleo líquido y a absorber, por lo menos parcialmente, el contenido de las cápsulas de núcleo líquido con el plaguicida contenido en las mismas. El que el contenido del núcleo esté formado por una solución acuosa o por una emulsión de base acuosa depende principalmente del plaguicida específico que se utilice y de si este plaguicida específico se puede disolver en agua o en un tampón acuoso o se puede proporcionar más fácilmente en forma de emulsión. Es importante que la fase acuosa, que es el contenido del núcleo, pueda succionarse con las piezas bucales de las plagas de plantas.

Las cápsulas de núcleo líquido según la invención se basan en el denominado principio de atraer y matar y ejercen un efecto atractivo sobre las plagas. Al succionar el contenido del núcleo de las cápsulas de núcleo líquido, las plagas se combaten eficazmente por medio del plaguicida contenido en el núcleo, dependiendo el efecto del plaguicida concreto utilizado. Las plagas de plantas se pueden inmovilizar, dañar o matar, por ejemplo, de modo que se prevenga o por lo menos se reduzca considerablemente un efecto nocivo de las plagas de plantas sobre el cultivo o cualquier otro tipo de efecto nocivo.

Las cápsulas de núcleo líquido según la invención son adecuadas para combatir chinches y cigarras. Las cápsulas de núcleo líquido según la invención son particularmente adecuadas para combatir plagas de plantas con importancia agrícola y/u hortícola.

Las cápsulas de núcleo líquido según la invención son adecuadas para su uso con diversos plaguicidas. Por ejemplo, las cápsulas de núcleo líquido son adecuadas para el uso de plaguicidas químicos convencionales (principios activos químicos), que se pueden usar como venenos alimentarios en combinación con las cápsulas de núcleo líquido. Ejemplos de venenos alimentarios químicos que pueden usarse según la invención son lambdacihalotrina (principio activo, por ejemplo, en KARATE® ZEON), espinosad (principio activo, por ejemplo, en CONSERVE™) o tiacloprid (principio activo, por ejemplo, en CAlYp s O®).

Como principios activos pueden usarse de forma particularmente ventajosa plaguicidas biológicos y naturales contra plagas que son dañinas para las plantas. Debido a la estructura de las cápsulas de núcleo líquido según la invención, los plaguicidas que no se han usado hasta la fecha o que se han usado solo con éxito insuficiente pueden usarse exitosamente de esta forma utilizando estas cápsulas. En una forma de realización particularmente preferida de las cápsulas de núcleo líquido según la invención, el plaguicida es por lo menos un principio activo biológico. A este respecto, pueden utilizarse con una ventaja particular principios activos biológicos que ya han sido aprobados y sometidos a ensayo. Por ejemplo, son especialmente adecuados los principios activos biológicos de bacterias entomopatógenas y/o virus entomopatógenos y/o principios activos del nimbo de la India y/o por lo menos un derivado de estas sustancias. Los principios activos de las bacterias entomopatógenas son preferentemente los denominados aislados de Bt (Bt - Bacillus turingiensis), que ya son conocidos para la lucha contra plagas devoradoras de plantas. Las toxinas Bt provocan la disolución de la pared intestinal. En este caso, la muerte de la plaga de plantas no se produce de inmediato, pero la ingesta de alimentos se detiene muy rápidamente, de modo que se termina con el efecto dañino a la planta. Los principios activos entomopatógenos víricos son, en particular, virus de granulosis que dañan el aparato digestivo y, por ejemplo, en el caso de orugas de mariposa dañinas, conducen a la muerte en uno o dos días. Actualmente no se dispone de preparaciones específicas de Bt y del virus de granulosis para combatir las chinches porque no pueden ser ingeridas por las chinches con un tratamiento de pulverización convencional. Sin embargo, estos principios activos pueden usarse eficazmente con las cápsulas de núcleo líquido según la invención. Además, se prefieren particularmente las preparaciones de nimbo de la India. Ya se conocen para la lucha contra las plagas y se pueden utilizar de forma especialmente ventajosa para las cápsulas de núcleo líquido según la invención. Las preparaciones de nimbo de la India han demostrado ser particularmente eficaces en combinación con las cápsulas de núcleo líquido según la invención. Preferentemente se utilizan preparaciones de aceite de nimbo de la India que contienen el insecticida azadiractina, que es particularmente ventajoso para la lucha biológica contra las plagas. En estudios de laboratorio y de campo, ya se ha demostrado un efecto sobre las chinches después del tratamiento por pulverización con azadiractina (por ejemplo, DARA, S. (2013): Biological and Microbial Control Options for Managing Lygus Bug in Strawberries. Lygus Bug IPM Seminar, UCCE, Watsonville, 18 de abril de 2013. http://cesantabarbara.ucanr.edu/files/165601.pdf). El principio activo azadiractina tiene un efecto muy diverso sobre el organismo de las chinches, por ejemplo, inhibe la ingesta de alimentos, el desarrollo, el movimiento y la reproducción. Combinando el principio activo azadiractina con las cápsulas de núcleo líquido según la invención, se pueden reducir considerablemente los efectos nocivos de las chinches.

La cubierta de hidrogel que se puede proporcionar en las cápsulas de núcleo líquido según la invención se forma preferentemente a partir de una composición de biopolímero. En particular, se utilizan a este respecto los biopolímeros alginato y/o pectina. Pueden añadirse de forma particularmente ventajosa otros aditivos, por ejemplo goma laca y/o ceras. Estos aditivos tienen la ventaja de que la cubierta de hidrogel se puede formar esencialmente más fina y más estable, en particular en comparación con una cubierta compuesta únicamente por alginato y/o pectina, por ejemplo. Simultáneamente, se mejoran la estabilidad y las propiedades de la cubierta de hidrogel con respecto a la difusión de agua. En particular, la difusión de agua está limitada hasta tal punto, a este respecto, que el núcleo líquido no pierde nada de agua o pierde significativamente menos agua mediante evaporación durante el proceso de recubrimiento para la fabricación de la cubierta exterior funcional. En una forma de realización particularmente preferida de las cápsulas de núcleo líquido, se usa celulosa microcristalina (MCC) como aditivo para la cubierta de hidrogel. Una adición de MCC, por ejemplo en un intervalo de concentración de entre aproximadamente el 0,1 y el 0,5%, en particular del 0,3% en la composición de biopolímero, da como resultado una cubierta de hidrogel que es más fina y al mismo tiempo más estable que otras cubiertas de hidrogel.

Desde el punto de vista técnico, el núcleo con la fase acuosa contenida en el mismo y la cubierta de hidrogel que rodea a este núcleo forman lo que se conoce como la cápsula primaria, que está recubierta con la cubierta exterior funcional. Por una parte, esta cubierta exterior tiene la función de poder perforarse por las piezas bucales de las plagas de plantas que se desean combatir. Por otra parte, la cubierta exterior tiene la función de atraer las plagas de plantas integrándose por lo menos un atrayente en la cubierta exterior (cubierta exterior funcional). Además, es esencial que la cubierta exterior inhiba la difusión para que dicha cubierta exterior pueda garantizar la estabilidad requerida de las cápsulas de núcleo líquido y la protección contra influencias ambientales nocivas, tales como, en particular, protección contra la sequedad y la radiación UV.

La cubierta exterior se fabrica preferentemente aplicando por pulverización una mezcla para la cubierta exterior funcional correspondiente sobre las cápsulas primarias, llevándose a cabo preferentemente un recubrimiento por pulverización de las cápsulas primarias en un lecho fluidizado. También es posible aplicar la sustancia base y una mezcla separada que contiene el o los atrayentes a la cápsula primaria en forma de doble capa. En el contexto de la descripción anterior, esta doble capa debe entenderse como una cubierta exterior con varias, o respectivamente dos, zonas. Esta doble capa, en la que la capa exterior (la zona exterior) está formada preferentemente por la sustancia base sola o en combinación con el aceite, tiene la ventaja ya mencionada de una liberación retardada adicional del atrayente. Este recubrimiento de doble pulverización de las cápsulas primarias también se puede producir en un proceso sin interrumpir el lecho fluidizado. Para ello, solo es necesario cambiar la succión de la solución de pulverización de un recipiente en el que se encuentran las sustancias de la capa interior a otro recipiente en el que se encuentran las sustancias para la zona exterior. Alternativamente, la cubierta exterior funcional también se puede producir sin la etapa intermedia de producir una cápsula primaria de la forma que se describe con más detalle a continuación.

El uso de sustancias de recubrimiento a base de grasas y/o ceras también tiene la ventaja de que, así, puede limitarse significativamente la pérdida de agua en la solución del núcleo debida a la evaporación. Además, estas sustancias tienen la ventaja de que son en gran parte impermeables a la radiación UV nociva y, por lo tanto, garantizan la protección contra la degradación ambiental de los ingredientes del núcleo.

El atrayente es ventajosamente un atrayente volátil que se libera desde la cubierta exterior en el entorno cercano. Este atrayente desarrolla así un determinado efecto a distancia, de modo que atrae a las plagas de plantas que se encuentran en las proximidades de las cápsulas de núcleo líquido. El atrayente es preferentemente una sustancia secretada de forma natural por las plantas o una sustancia derivada de las mismas, en particular una sustancia con un esqueleto de hidrocarburo, por ejemplo, aldehídos, alcoholes, ésteres o terpenos volátiles. Se trata en particular de compuestos orgánicos volátiles (volatile organic compounds - COV) que son secretados de forma natural por las plantas y que cumplen una diversidad de funciones en la naturaleza. Dichas sustancias se encuentran, por ejemplo, en la superficie de partes de plantas (sustancias cuticulares) o se liberan al exterior por las plantas a través de sus estomas o glándulas. Además, pueden utilizarse compuestos químicos volátiles como atrayentes. Son particularmente preferidas las sustancias que son constituyentes naturales de las denominadas "fragancias verdes" (green leaf volátiles - compuestos volátiles de hojas verdes (GLV)) que desprenden las plantas cuando se lesionan mecánicamente. Entre otras cosas, estas sustancias tienen un efecto atrayente sobre las respectivas plagas de plantas. Según la invención, dichos atrayentes o una sustancia derivada de los mismos que tenga el mismo efecto sobre las plagas de plantas se utilizan para las cápsulas de núcleo líquido según la invención. Como atrayentes pueden utilizarse, por ejemplo, sustancias sintéticas (derivados sintéticos) que se basan en atrayentes naturales y/o que tienen el mismo efecto sobre las plagas de plantas que los atrayentes naturales. Una composición de base particularmente preferida para el atrayente incluye hexenol (por ejemplo el 46,7%), acetato de (Z)-3-hexenilo (por ejemplo, el 32,5%), (Z)-3-hexenal (por ejemplo, el 5,7%), (E,E)-a-farneseno (por ejemplo, el 4%), p-bourboneno isómero (+) (por ejemplo, el 3,9%), butanoato de (Z)-3-(Z)-3-hexenilo (por ejemplo, el 3,6%), p-cariofileno isómero (-) (por ejemplo el 0,8%) y (E)-4,8-dimetil-1,3,7-nonatrieno (por ejemplo, el 0,1%). Ya se sabe que estos compuestos emergen de forma potenciada del material de las hojas lesionadas y atraen insectos (PARE, P.W. & TUMLINSON J.H. (1999): Plant Volatiles as a Defense Against Insects herbivoros. Plant Physiology, octubre de 1999, vol. 121, páginas 325-331; FRATI F. et al. (2008): Role of the plant - conspecific complex in host location and intra-specific communication of Lygus rugulipennis. Physiol. Entomol. (2008) 33, 129-137,). Las sustancias base del atrayente se pueden complementar de diversas formas y se puede cambiar su relación entre sí para modificar el efecto y adaptarlo a las respectivas plagas de plantas que se desean combatir. También se pueden usar fragancias florales típicas tales como fenilacetaldehído o (E)-cinamaldehído para atraer plagas de forma exitosa.

El uso de atrayentes volátiles es particularmente ventajoso porque las plagas de plantas que se desean combatir normalmente registran atrayentes apropiados con la ayuda de quimiorreceptores específicos en sus antenas y después realizan un movimiento dirigido (quimiotaxis). Este comportamiento natural de los animales se aprovecha introduciendo atrayentes adecuados, especialmente en forma concentrada, en la cubierta exterior de las cápsulas de núcleo líquido. En este contexto, principalmente las sustancias contenidas en los aromas vegetales en general (aromas verdes) son adecuadas como atrayentes para las plagas de plantas, en particular para la chinche del prado. El o los atrayentes se seleccionan y se utilizan preferentemente en una concentración tal que el atrayente y, por lo tanto, la cápsula de núcleo líquido según la invención posean una capacidad de atracción superior para la plaga que la planta.

Las cápsulas de núcleo líquido según la invención se caracterizan por una cubierta exterior seca que inhibe la difusión. Por lo tanto, las cápsulas de núcleo líquido pueden estar disponibles como gránulos secos y fluidos, lo que permite un fácil manejo cuando se esparcen, por ejemplo, en un cultivo.

De forma especialmente ventajosa, se utilizan sustancias para la cubierta exterior funcional y, dado el caso, para la cubierta de hidrogel, que pueden incorporarse sin reservas en el medio ambiente. Las sustancias que ya se utilizan en el sector alimentario son especialmente adecuadas. También por este motivo, las grasas, las ceras o la goma laca, por ejemplo, son especialmente adecuadas como sustancias para las cápsulas de núcleo líquido.

La cubierta exterior de las cápsulas de núcleo líquido según la invención tiene preferentemente un espesor medio en un intervalo de entre 50 y 500 pm, en particular de entre 100 y 300 pm. El espesor de capa de la cubierta de hidrogel se encuentra en promedio preferentemente entre 50 y 350 pm, en particular entre 80 y 150 pm. Los ensayos han demostrado que con una estructura de este tipo de las cápsulas de núcleo líquido, las plagas de plantas pueden perforar fácilmente la cubierta de las cápsulas para poder alcanzar el contenido de las cápsulas de núcleo líquido.

El diámetro medio de las cápsulas de núcleo líquido se encuentra en un intervalo de entre 1 y 10 mm, en particular de entre 2 y 6 mm. Este tamaño de las microcápsulas ha demostrado ser particularmente ventajoso porque este tamaño puede ser manejado fácilmente por las chinches u otras plagas de plantas, de modo que las cápsulas individuales pueden fijarse y perforarse por las plagas de plantas. Además, el tamaño de las cápsulas de núcleo líquido en esta zona también es muy favorable porque las cápsulas de núcleo líquido con este tamaño se pueden aplicar a un cultivo mediante procedimientos convencionales, por ejemplo utilizando un esparcidor de semillas.

La forma esférica de las cápsulas de núcleo líquido según la invención ofrece una gran superficie en la que pueden emerger el o los atrayentes. Las sustancias activas, es decir el o los plaguicidas, están protegidas de las influencias ambientales nocivas, en particular de la desecación, de los rayos UV y dado el caso de la oxidación, por la cubierta exterior funcional. Además, las cápsulas de núcleo líquido según la invención se pueden aplicar sobre una superficie grande y densamente utilizando procedimientos y dispositivos existentes, por ejemplo, un esparcidor de semillas o un mezclador de fertilizante. También son adecuadas para su uso fuera del suelo y, en principio, pueden usarse para una pluralidad de tipos de plagas de plantas, por lo que las sustancias deben adaptarse en consecuencia dependiendo del organismo respectivo.

Las cápsulas de núcleo líquido según la invención tienen la ventaja particular de que los principios activos no entran en contacto directo con el producto de recolección, ya que están encapsulados. Por lo tanto, el riesgo de que los residuos entren en la cadena alimentaria se reduce en gran medida. Además, generalmente no es necesario respetar los tiempos de espera entre el punto temporal del tratamiento y el de la recolección, de modo que los cultivos de plantas pueden estar completamente protegidos. En comparación con los plaguicidas convencionales, las cápsulas de núcleo líquido según la invención y los principios activos contenidos en las mismas se pueden utilizar de una forma esencialmente más económica, ya que las plagas de plantas son estimuladas por las cápsulas de núcleo líquido según la invención para moverse hacia las cápsulas de núcleo líquido y, por lo tanto, hacia el plaguicida. Por lo tanto, no es necesario tratar los cultivos en toda su superficie. Además, la acción de las cápsulas de núcleo líquido según la invención está limitada por los atrayentes concretos a determinados organismos diana, es decir, a las plagas de plantas que se desean combatir de forma concreta. Como resultado de este procedimiento de lucha contra las plagas altamente específico, los plaguicidas formulados según la invención no son dañinos para las abejas y actúan de forma sostenible, ya que se protegen las poblaciones de insectos benéficos existentes. Además, las cápsulas de núcleo líquido según la invención también se pueden usar en combinación con plaguicidas que no han mostrado ningún efecto en aplicaciones anteriores. Esto se debe particularmente al hecho de que se pueden aplicar venenos alimentarios que, con la aplicación convencional, se acumulan solo en la superficie de la planta y, por lo tanto, no son ingeridos por plagas de plantas chupadoras. También se pueden usar plaguicidas con alta sensibilidad a los rayos UV (por ejemplo, toxinas Bt especiales y virus de granulosis) o con una velocidad de degradación generalmente más rápida, ya que están protegidos de la degradación por la formulación en forma de cápsulas de núcleo líquido según la invención. Además, las cápsulas de núcleo líquido según la invención también son adecuadas para la formulación de plaguicidas que contienen moléculas activas relativamente grandes que, como tales, no se transportan en la planta. Por ejemplo, las cápsulas de núcleo líquido según la invención también pueden utilizarse por plaguicidas biológicos o biotecnológicos tales como, por ejemplo, esporas de hongos, virus, nematodos, enzimas o adhesivos. Las cápsulas de núcleo líquido según la invención abren así una posibilidad, que es respetuosa con el medio ambiente y con los recursos, de utilizar principios activos de forma muy específica y económica, sin que el cultivo entre en contacto directo con los principios activos. Además, las cápsulas de núcleo líquido según la invención presentan un perfil ecotoxicológico favorable.

La invención comprende además un procedimiento para producir las cápsulas de núcleo líquido reivindicadas.

Este procedimiento comprende inicialmente proporcionar una mezcla para el núcleo acuoso de las cápsulas de núcleo líquido. La mezcla contiene por lo menos un plaguicida y por lo menos un fagoestimulante para las plagas de plantas. Esta mezcla es una solución acuosa o una emulsión de base acuosa.

Además, se proporciona una mezcla o, dado el caso, varias mezclas para la cubierta exterior inhibidora de la difusión. Esta o estas mezclas preferentemente contienen una sustancia base para la cubierta exterior, preferentemente en combinación con un aceite, y por lo menos un atrayente para plagas de plantas. También es posible que se proporcionen dos o más mezclas para la cubierta exterior, conteniendo una mezcla la o las sustancias base y otra mezcla que contenga por lo menos el, por lo menos un, atrayente. Las cápsulas de núcleo líquido según la invención se fabrican con estas mezclas.

En una forma de realización particularmente preferida del procedimiento de fabricación, el núcleo acuoso de las cápsulas se estabiliza en primer lugar en forma de una cápsula primaria, rodeándose el núcleo acuoso con una cubierta de hidrogel. Para ello, se proporciona una solución de hidrocoloide, que está prevista para la formación de la cubierta de hidrogel. La solución de hidrocoloide se basa en particular en una composición de biopolímero. Como biopolímeros se prefieren particularmente los alginatos y/o la pectina. Además, se proporcionan ventajosamente aditivos para influir en la estabilidad y las propiedades de difusión del agua de la cubierta de hidrogel. En particular, se pueden usar goma laca y/o ceras, por lo que la cubierta puede formarse esencialmente más fina y más estable que sin aditivos. La celulosa microcristalina es particularmente adecuada como aditivo. Utilizando la mezcla para el núcleo acuoso y la solución de hidrocoloide se producen las cápsulas primarias que contienen como núcleo una fase líquida, que está rodeada por una cubierta de hidrogel. A continuación, las cápsulas primarias se recubren con la o las mezclas para la cubierta exterior en una o más capas, recubriéndose las cápsulas primarias preferentemente por pulverización en un lecho fluidizado, preferentemente sin un secado o secándolas solo superficialmente.

La formación de la cubierta de hidrogel para la fabricación de la cápsula primaria se basa en una reticulación de los biopolímeros, por ejemplo una reticulación de alginato. La reticulación se realiza, en particular, poniendo en contacto, por ejemplo, una solución que contiene alginato de sodio con iones calcio divalentes (Ca2+). A este respecto, el calcio desplaza al sodio, lo que súbitamente da lugar a una reticulación de las moléculas de alginato. Así se forma un gel constituido por alginato de calcio. El gel es una estructura similar a una esponja compuesta por aproximadamente el 99% de agua o un líquido acuoso. Esta estructura esponjosa también se conoce como hidrogel. La cubierta interior de las cápsulas de núcleo líquido consiste preferentemente en dicho hidrogel, permaneciendo el núcleo en sí líquido y desprovisto de la estructura de hidrogel. La formación de la cubierta en el procedimiento según la invención tiene lugar desde dentro hacia fuera, como resultado de lo cual el núcleo como tal permanece líquido. En comparación con la producción de una cápsula de matriz conocida, por ejemplo, por el documento EP 2415356 B1, por lo tanto, se trata de una esferificación inversa.

Debido a la formación de la cubierta de hidrogel, la fase líquida del núcleo se convierte en una forma esférica manejable (cápsula primaria), lo que permite un recubrimiento posterior para la formación de la cubierta exterior funcional. Además del plaguicida y un fagoestimulante, por ejemplo, una solución nutritiva que alienta la absorción de principios activos por las plagas de plantas, el núcleo acuoso contiene eventualmente otras sustancias que pueden ser ventajosas para el proceso de fabricación. Apropiadamente, estos aditivos no deberían afectar negativamente al efecto del plaguicida.

Dos procedimientos diferentes son particularmente ventajosos para la producción de las cápsulas primarias. En un primer procedimiento, particularmente preferido, la mezcla para el núcleo se añade gota a gota a la solución de hidrocoloide, añadiéndose previamente a la mezcla para el núcleo iones divalentes, por ejemplo Ca2+. Tan pronto como una gota penetra en la solución de hidrocoloide, tiene lugar la reticulación súbita, de modo que la estructura de hidrogel se forma como una cubierta primaria. La formación del hidrogel se limita a la cubierta y el núcleo permanece líquido. En un procedimiento alternativo, la cápsula primaria se puede producir por coextrusión, añadiendo gota a gota la mezcla para el núcleo y la solución de hidrocoloide a un baño de precipitación por medio de una boquilla especial. La boquilla especial para coextrusión es una boquilla denominada de dos sustancias que genera gotas de líquido que contienen la mezcla para el núcleo en el interior y una camisa con la solución de hidrocoloide en el exterior. El baño de precipitación y convenientemente también la mezcla para el núcleo contienen iones divalentes, por ejemplo Ca2+ en forma de CaCh, de modo que en este procedimiento también tiene lugar la reticulación en la solución de hidrocoloide, como resultado de lo cual se forma una cubierta de hidrogel alrededor del núcleo líquido. Después de la formación de la cubierta de hidrogel, las cápsulas primarias se enjuagan y se escurren.

Las cápsulas primarias producidas de esta manera tienen una superficie húmeda debido al alto contenido de agua en la cubierta de hidrogel. En la etapa siguiente, estas cápsulas húmedas se proveen de la cubierta exterior funcional inhibidora de la difusión, llevándose a cabo, para este fin, preferentemente un recubrimiento por pulverización en un lecho fluidizado. El recubrimiento por pulverización tiene lugar en el lecho fluidizado, por ejemplo en un denominado recubridor de lecho fluidizado. A este respecto, las cápsulas primarias se introducen en una cámara de recubrimiento, insuflándose aire para que las cápsulas primarias, por así decirlo, floten en el flujo de aire. El material de recubrimiento, es decir, la o las mezclas para la cubierta exterior funcional, se aplica por pulverización hasta que se consigue el recubrimiento deseado de las cápsulas primarias. El contenido de agua original de la mezcla del núcleo, a este respecto, esencialmente se mantiene.

El material de recubrimiento se puede aplicar, en principio, de dos formas durante el recubrimiento. Dependiendo de los materiales utilizados, se puede utilizar una masa fundida (material fundido) o una solución. Como disolventes son adecuadas agua o sustancias orgánicas. Una masa fundida es especialmente adecuada para aplicar grasas o ceras. El recubrimiento con una solución es adecuado si las sustancias de recubrimiento se pueden disolver en un disolvente adecuado. Para la aplicación de la cubierta exterior funcional, preferentemente se aplica entre aproximadamente el 15 y el 30% de material con respecto al peso de las cápsulas. El espesor de capa de la cubierta exterior funcional se encuentra preferentemente en este caso entre 50 y 500 pm, en particular entre 100 y 300 pm. En general, el recubrimiento con una masa fundida puede presentar un espesor algo mayor en comparación con un recubrimiento con una solución acuosa. La mezcla para la cubierta exterior se basa preferentemente en una sustancia base, en particular parafina, y un componente oleoso, preferentemente con una proporción porcentual en la mezcla de entre el 1 y el 25%. Además, la mezcla contiene el o los atrayentes, por ejemplo en una proporción de entre el 0,0001 y el 1%. Además de la función de atraer plagas de plantas mediante la liberación controlada de los atrayentes correspondientes, la cubierta exterior funcional tiene sobre todo la función de prevenir la evaporación. Por lo tanto, la cubierta exterior sella preferentemente las cápsulas primarias herméticamente hacia el exterior. En este contexto, el uso de ceras y/o grasas para la cubierta exterior es particularmente ventajoso, ya que proporciona una protección muy eficaz contra la evaporación.

Al ajustar las condiciones concretas del proceso, especialmente para el recubrimiento por pulverización, la adherencia, la permeabilidad y las propiedades mecánicas de las sustancias de recubrimiento se consideran convenientemente mediante el ajuste de factores tales como la velocidad de pulverización, la presión de pulverización, el volumen de aire de proceso, la temperatura del aire de proceso y la temperatura de pulverización, respectivamente.

Dado que las distintas sustancias para los componentes individuales de la cápsula (núcleo, cubierta de hidrogel, cubierta exterior) influyen en la función y el proceso de fabricación, las condiciones de fabricación se adaptan convenientemente a las sustancias utilizadas y se coordinan entre sí. Así pueden evitarse interacciones químicas negativas.

Con respecto a las características adicionales del procedimiento de producción de las cápsulas de núcleo líquido, remítase a la descripción anterior, por ejemplo con respecto a los atrayentes que se van a usar y los plaguicidas que se van a usar que se incorporan en el curso del proceso de fabricación.

Una ventaja particular de las cápsulas de núcleo líquido según la invención y del procedimiento de producción según la invención es que las cápsulas de núcleo líquido son adecuadas para la producción a gran escala y en particular para la producción industrial. De esta forma, se puede proporcionar un preparado para combatir las plagas de plantas, por ejemplo para combatir las chinches de los prados, muy robustas, de una forma económica, con la que, por ejemplo, se puede evitar el daño económico causado por las plagas en la producción de hortalizas o por lo menos reducirlo significativamente. Los preparados basados en las cápsulas de núcleo líquido según la invención se pueden aplicar en grandes superficies utilizando la tecnología existente, ya que las cápsulas de núcleo líquido según la invención son relativamente robustas.

También se describen cápsulas de núcleo líquido que se pueden fabricar mediante el procedimiento de fabricación descrito y, en particular, mediante las formas de realización preferidas del procedimiento de fabricación, en particular cápsulas de núcleo líquido que se preparan añadiendo gota a gota una mezcla para un núcleo acuoso de las cápsulas de núcleo líquido a una mezcla para la formación de una cubierta de hidrogel de las cápsulas de núcleo líquido o por coextrusión de una mezcla para el núcleo acuoso y una mezcla para una cubierta de hidrogel de las cápsulas de núcleo líquido en un baño de precipitación para la formación de cápsulas primarias y la formación de un recubrimiento por pulverización posterior en las cápsulas primarias en un lecho fluidizado. El recubrimiento o la cubierta exterior funcional es, a este respecto, responsable de la liberación de atrayente, de la protección del fluido del núcleo y de la estabilidad de las cápsulas de hidrogel.

La invención comprende además el uso de las cápsulas de núcleo líquido según la invención en un preparado para combatir plagas de plantas, comprendiendo el preparado las cápsulas de núcleo líquido reivindicadas. Las cápsulas de núcleo líquido se pueden proporcionar en forma de gránulos de flujo libre que se aplican a un cultivo. Las cápsulas de núcleo líquido o los gránulos se pueden esparcir con un esparcidor de semillas convencional, por ejemplo. Además, el preparado se puede proporcionar, por ejemplo, en forma de porciones envasadas en pequeñas bolsas, pudiendo las bolsas introducirse en el cultivo. Además, el preparado se puede proporcionar, por ejemplo, en forma de tarjetas o similares, sobre las que se pegan o se fijan de otra manera las cápsulas de núcleo líquido según la invención. La invención también comprende, a este respecto, un procedimiento para combatir plagas de plantas, en el que el preparado para combatir plagas de plantas se proporciona con las cápsulas de núcleo líquido según la invención y se aplica a un cultivo.

Otras características y ventajas de la invención se desprenden de la descripción siguiente de ejemplos de realización junto con los dibujos. En este caso, las características individuales se pueden implementar individualmente o en combinación entre sí.

Los dibujos muestran:

Figuras 1 y 2: representaciones esquemáticas de la estructura de cápsulas de núcleo líquido según la invención con y sin cubierta de hidrogel;

Figuras 3 a 5: liberación de principios activos ((Z)-3-hexen-1-ol en la figura 3, butirato de hexilo en la figura 4, (E)-p-cariofileno en la figura 5) en un sistema modelo con diferentes contenidos de aceite en la capa que contiene principio activo;

Figura 6: evolución temporal de la liberación de principios activos en diferentes tipos de cápsulas de núcleo líquido;

Figura 7: resultados del olfatómetro con diferentes principios activos (atrayentes) en su efecto de atracción sobre las chinches (0,01 pg/pl); y

Figuras 8 y 9: efecto de varios principios activos sobre las chinches sobre la base de estudios electrofisiológicos (0,1 pg de principio activo en la figura 8, 10 pg de principio activo en la figura 9).

Descripción de ejemplos de realización

La cápsula de núcleo líquido 10 mostrada en la figura 1 está formada por un núcleo 11 que comprende una fase líquida. El núcleo acuoso 11 contiene el plaguicida o, dado el caso, varios plaguicidas y un fagoestimulante, en particular un producto alimenticio, para las plagas que se desean combatir. Este núcleo 11 está rodeado por una cubierta de hidrogel 12. La cubierta de hidrogel 12 se forma preferentemente a partir de biopolímeros, en particular de alginato y/o pectina, que forman una cubierta alrededor del núcleo acuoso 11 mediante reticulación. El núcleo acuoso 11 forma junto con la cubierta de hidrogel 12 la denominada cápsula primaria. Esta cápsula primaria está rodeada por una cubierta exterior 13 funcional. La cubierta exterior 13 contiene el o los atrayentes y, opcionalmente, uno o más estimulantes de la perforación para las plagas de plantas. A este respecto, la cubierta exterior 13 está diseñada de tal manera que puede perforarse por las piezas bucales perforadoras-chupadoras de las plagas de plantas que se desean combatir. El o los atrayentes integrados en la cubierta exterior 13 atraen a las plagas y las estimulan a perforar la cubierta exterior 13 con sus piezas bucales y a succionar por lo menos parcialmente el contenido acuoso del núcleo 11. En correspondencia con la acción del plaguicida contenido en el núcleo 11, esto da lugar a una lesión, la inmovilización y/o la muerte de las plagas de plantas.

Para la fabricación de las cápsulas de núcleo líquido 10 según la invención, se produce en primer lugar una cápsula primaria en la que el núcleo acuoso 11 está rodeado por una cubierta de hidrogel 12. Las cápsulas primarias húmedas se recubren después en un lecho fluidizado para formar la cubierta exterior 13 funcional y seca.

Mediante la adición de aditivos para la cubierta de hidrogel 12, se reduce la difusión de agua a través de la cubierta de la cápsula primaria. Como resultado, las fuerzas de adhesión entre las cápsulas primarias se pueden reducir considerablemente, de modo que se pueden mover de forma separada entre sí (fluidizar) en una corriente de aire para su recubrimiento por pulverización y el contenido de agua de la mezcla del núcleo permanece esencialmente sin cambios. Esto es muy ventajoso para el recubrimiento por pulverización en un lecho fluidizado.

La solución de hidrocoloide para la cubierta de hidrogel 12 se produce, por ejemplo, a base de alginato de sodio.

Para este propósito, por ejemplo, se puede disolver aproximadamente entre el 0,5 y el 2% de alginato (p/v) en agua destilada mediante agitación prolongada. Se puede utilizar goma laca como aditivo, por ejemplo añadiendo una solución acuosa de goma laca al 25 por ciento a la solución de alginato (por ejemplo, 20 partes de solución de goma laca 80 partes de solución de alginato).

Los ensayos preliminares han demostrado que las pérdidas de masa del núcleo se pueden reducir de forma eficaz añadiendo aditivos a la cubierta de hidrogel. La tabla siguiente resume las pérdidas de masa absolutas de los cilindros del modelo de alginato (d = 13 mm, h = 13 mm) después de 240 minutos con la adición de distintos aditivos en sus concentraciones más adecuadas y las pérdidas de masa relativas con respecto a la pérdida de masa de la muestra patrón sin la adición de aditivos (MCC: celulosa microcristalina, EC: etilcelulosa).

A este respecto, se muestra que, por ejemplo, la adición de goma laca puede reducir la pérdida de masa en aproximadamente el 17%.

La cubierta de hidrogel dado el caso prevista constituye preferentemente aproximadamente entre el 10 y el 15% del diámetro de la cápsula primaria, como resultado de lo cual se proporciona suficiente espacio para la fase líquida del núcleo. Con un diámetro total medio ilustrativo de las cápsulas de núcleo líquido de aproximadamente 4 mm, el espesor de la cubierta de hidrogel puede ser entonces de aproximadamente 250 pm, por ejemplo. Esto asegura que las cápsulas primarias tengan suficiente resistencia para resistir las fuerzas durante el recubrimiento por pulverización en el lecho fluidizado. Seleccionando hidrogeles adecuados, adaptando las concentraciones de sustancias y los parámetros del proceso, se consigue la menor velocidad de difusión de agua posible en las cápsulas primarias, de modo que puede producirse un recubrimiento óptimo en el lecho fluidizado. La reducción de la difusión de agua de la cubierta de hidrogel se consigue en particular mediante los aditivos añadidos.

Las cápsulas primarias se pueden fabricar utilizando una boquilla especial, mediante la cual se vierte gota a gota la mezcla para el núcleo acuoso en la solución de hidrocoloide. La adición gota a gota de la mezcla para el núcleo a la solución de hidrocoloide se realiza con agitación. Dependiendo de los materiales utilizados, se ajustan y se optimizan en este caso la temperatura, la presión, las proporciones de mezclado, el valor de pH, la velocidad de agitación, la viscosidad, la potencia de la bomba y los tiempos de proceso. A la mezcla para el núcleo se añaden previamente iones divalentes, mediante la adición, por ejemplo, de lactato de calcio o de cloruro de calcio. Alternativamente, por ejemplo, se puede utilizar cloruro de magnesio. Las cápsulas primarias formadas durante este proceso contienen un núcleo acuoso y una cubierta de hidrogel circundante fabricada de biopolímero reticulado (alginato). Durante el proceso de fabricación, la cubierta de alginato se deposita en una determinada medida sobre las gotas de la mezcla para el núcleo. Después de uno o más ciclos de enjuague, las cápsulas primarias se escurren y se recubren por pulverización en un recubridor de lecho fluidizado para la producción de la cubierta exterior funcional en el lecho fluidizado. A este respecto, el o los atrayentes se integran en la cubierta exterior. La resistencia mecánica de la cubierta exterior es tal que, por ejemplo, puede ser perforada por chinches. Por otra parte, la cubierta exterior es tan estable que resiste las cargas mecánicas cuando se esparcen las cápsulas de núcleo líquido según la invención y protege además el contenido de las cápsulas de núcleo líquido contra influencias ambientales dañinas, por ejemplo deshidratación y radiación UV. Por lo tanto, las cápsulas de núcleo líquido según la invención pueden desarrollar su efecto durante un periodo de tiempo más largo, ya que los atrayentes se liberan al entorno durante un periodo más largo y, así, atraen las plagas de plantas. El plaguicida presente dentro de las cápsulas de núcleo líquido también está protegido y es estable y, por lo tanto, puede desarrollar su efecto durante un periodo de tiempo más largo.

La figura 2 también ilustra una cápsula de núcleo líquido 20 según la invención con un núcleo líquido 21 y una cubierta exterior 23 funcional que inhibe la difusión. En esta forma de realización, no se proporciona una cubierta de hidrogel, ya que el proceso de fabricación de esta cápsula de núcleo líquido prescinde de la etapa intermedia de estabilización del núcleo líquido en forma de cápsula primaria. En principio se puede utilizar para un proceso de fabricación de este tipo, por ejemplo, la tecnología denominada inducap®-CORE, en la que las mezclas de partida líquidas para el núcleo y la cubierta exterior funcional se dividen en volúmenes de líquido individuales a través de una boquilla de dos sustancias concéntrica por medio de impulsos hidráulicos y se introducen en un entorno de solidificación, de modo que una gota líquida del líquido del núcleo está encerrada por el líquido de la cubierta solidificado. Como entorno de solidificación es adecuada una cámara de temperatura, por ejemplo, cuya temperatura se encuentra por debajo del punto de fusión del material de la cubierta exterior.

La cubierta exterior 13, 23 funcional de las cápsulas de núcleo líquido es esencialmente seca e inhibidora de la difusión, de modo que las cápsulas de núcleo líquido 10, 20 según la invención son en principio fluidas y, por lo tanto, fáciles de usar. La cubierta exterior 13, 23 asegura la protección contra la evaporación, de modo que las cápsulas de núcleo líquido 10, 20 se pueden esparcir en un cultivo y pueden desarrollar su efecto en el mismo durante un periodo de tiempo más largo.

Las cápsulas de núcleo líquido según la invención se pueden utilizar en combinación con distintos plaguicidas, en particular con plaguicidas biológicos y naturales contra las chinches dañinas de plantas. Las cápsulas de núcleo líquido según la invención permiten en este caso una adaptación al tipo de plaga que desea combatir mediante la elección de plaguicidas adecuados y la elección de atrayentes adecuados, adaptándose convenientemente el proceso de fabricación de las cápsulas de núcleo líquido a las sustancias correspondientes.

El plaguicida deberá destruir la plaga de plantas lo más rápidamente posible o por lo menos debilitarla de tal manera que la plaga de plantas ya no tenga más efectos dañinos. Del grupo de los principios activos biológicos, los aislados de Bt y los principios activos del nimbo de la India son especialmente adecuados para combatir la chinche del prado. Ambas sustancias tienen un amplio espectro de actividad, muestran un efecto rápido y también están aprobadas para la agricultura biológica. En el caso de un plaguicida adecuado para una plaga de plantas que se desea combatir, la tasa de daño a la plaga de plantas (mortalidad y/o interrupción de la alimentación) debe alcanzar preferentemente un valor superior al 70% después de la ingesta directa del principio activo por parte de la plaga de plantas, por lo que el efecto debería aparecer después de unas pocas horas. En particular, los principios activos del nimbo de la India han demostrado ser particularmente eficaces para combatir la chinche del prado en combinación con las cápsulas de núcleo líquido según la invención.

Para evaluar la capacidad de atracción de los atrayentes utilizados según la invención en comparación con una planta (planta huésped para las plagas), la tasa de decisión de las plagas de plantas se puede usar en un ensayo de selección con olfatómetro. La tasa de decisión debe ser preferentemente muy superior al 50% para el atrayente utilizado. Para identificar atrayentes adecuados que se adapten a una plaga de plantas que se desea combatir, pueden concentrarse en una primera etapa aromas naturales, por ejemplo, extrayéndolos con un disolvente adecuado. Los componentes activos de las fragancias concentradas se pueden identificar entonces con mayor precisión y, por ejemplo, como sustancias sintéticas concentradas, se puede aumentar su efecto. Para identificar atrayentes adecuados, se pueden examinar varias fuentes de fragancias. Por ejemplo, se pueden utilizar y examinar plantas completas, partes de plantas, extractos, zumos o soluciones en investigaciones de olfatómetro para poder identificar las sustancias activas. Las sustancias activas aún se pueden analizar e investigar más a fondo mediante cromatografía de gases. Los atrayentes identificados se pueden integrar preferentemente en la cubierta exterior en una forma concentrada y esencialmente pura con o sin aditivos para aumentar aún más el atractivo de las cápsulas de núcleo líquido.

La identificación y obtención de los atrayentes se realiza, por ejemplo, por etapas:

- seleccionar unas fuentes adecuadas de atrayentes, tales como plantas huésped conocidas para las plagas o preferentemente frutas;

- extraer las fragancias vegetales (mezclas de fragancias) mediante la producción de zumos o extractos prensados;

- verificar la idoneidad en ensayos de elección de olfatómetros;

- realizar una electroantenografía (véase más adelante) en combinación con una separación por cromatografía de gases para identificar los componentes activos en las mezclas de fragancias;

- producir una mezcla de un atrayente sintético o semisintético a partir de la o las sustancias activas determinadas.

Son particularmente adecuadas como atrayentes sustancias volátiles no polares que pueden mezclarse con ceras y/o grasas y aplicarse en una capa común como la capa exterior funcional de las cápsulas de núcleo líquido. Si se utilizan sustancias polares como atrayentes, preferentemente se aplican en forma de una capa extra para que no aumente la evaporación del agua desde el núcleo acuoso.

Como atrayentes son particularmente adecuados las fragancias de hojas verdes (compuestos volátiles de hojas verdes (GLV)) y/o compuestos orgánicos volátiles (COV). Los GLV generalmente se puede derivar del cuerpo C6 (Z)-3-hexenal. Los COV son sustancias particularmente lipófilas que se pueden clasificar en las siguientes clases: terpenoides, derivados del metabolismo de los ácidos grasos, fenilpropanos (incluidos derivados de benceno) y compuestos que contienen nitrógeno y azufre. De forma particularmente preferida se utilizan como atrayentes acetato de (Z)-3-hexenilo y/o (Z)-3-hexen-1-ol y/o (E)-p-carofileno y/o 1-hexanol y/o nonanal y/o butirato de hexilo y/o butirato de (E)-2-hexenilo y/o mezclas de los mismos. También se pueden utilizar como atrayentes, por ejemplo, plantas de patata homogeneizadas (en puré). Se prefiere particularmente una mezcla de carófilos, (Z)-3-hexen-1-ol y butirato de hexilo. Los inventores pudieron demostrar el efecto particularmente ventajoso de estas sustancias en términos de su atracción a chinches en ensayos.

La composición de las cápsulas de núcleo líquido según la invención se ajusta preferentemente de modo que se produzca una liberación de atrayentes durante un periodo de 14 días o más, presentando las cápsulas de núcleo líquido en comparación con las plantas que se desean proteger un atractivo mayor sobre las plagas de plantas.

La resistencia mecánica de la cubierta exterior se ajusta preferentemente de modo que sea lo suficientemente suave como para ser perforada por las plagas de plantas. Al mismo tiempo, la resistencia de la cubierta exterior se ajusta para que muestre suficiente estabilidad para su esparcimiento mecánico. La resistencia de la cubierta exterior se puede modificar, por ejemplo, utilizando ceras con diferentes puntos de fusión o utilizando diferentes ácidos grasos de cadena larga. Las cubiertas exteriores quebradizas o duras se pueden ablandar añadiendo glicerina, por ejemplo. La composición de la cubierta exterior funcional se ajusta convenientemente de tal manera que se asegure una permeabilidad suficiente para el o los atrayentes.

La siguiente descripción de ejemplos de realización ilustra opciones particularmente preferidas para fabricar las cápsulas de núcleo líquido.

A. Procedimiento para fabricar cápsulas de núcleo líquido

Para fabricar las cápsulas de núcleo líquido según la invención, se utilizaron dos procedimientos que se diferencian esencialmente en el tipo de boquilla utilizada y las funcionalidades técnicas asociadas a la misma (esfuerzo de regulación, rendimiento, fiabilidad del proceso). Debe hacerse una distinción entre la fabricación de cápsulas de núcleo líquido con una cubierta de hidrogel y la fabricación de cápsulas de núcleo líquido sin una cubierta de hidrogel. En este caso, la cubierta de hidrogel es una especie de construcción auxiliar que estabiliza el núcleo de la cápsula líquida durante el proceso de fabricación y forma la cápsula primaria. Su función ya no tiene sentido tan pronto como la cubierta exterior se haya aplicado en una segunda etapa de procedimiento. La cápsula primaria es un producto intermedio y se puede fabricar mediante boquillas especiales de una o dos sustancias (boquillas de coextrusión). La fabricación de cápsulas de núcleo líquido sin una cubierta de hidrogel se lleva a cabo utilizando boquillas especiales de dos sustancias. La conformación, la estabilización y el recubrimiento se combinan en un proceso en la fabricación de cápsulas de núcleo líquido sin una cubierta de hidrogel. Como resultado, el núcleo está rodeado directamente por la cubierta exterior.

A.1 Cápsulas de núcleo líquido con cubierta de hidrogel

A una mezcla de productos nutricionales habitual para insectos se añade lactato de calcio al 6% (p/p) con respecto al contenido de agua de la solución nutritiva. Una mezcla de productos nutricionales adecuada incluye, por ejemplo: el 68% de agua destilada, el 5% de levadura seca, el 6% de extracto de levadura, el 10% de yema de huevo en polvo, el 5% de azúcar, el 5% de miel y el 1% de caseína con un contenido total de agua del 73%.

A continuación, se añade a la mezcla el producto fitosanitario NeemAzal®-T/S en una proporción de aproximadamente 1:200. Estos ingredientes forman la solución de núcleo de la cápsula de núcleo líquido que se va a producir.

Como solución adicional se proporciona una solución de alginato de sodio al 0,1% como solución de hidrocoloide reticulable. A la solución de hidrocoloide se añade adicionalmente un aditivo para mejorar las propiedades de la cubierta de la cápsula primaria que se va a producir de la forma deseada. Como aditivo se utiliza una solución acuosa de goma laca al 20%, que se mezcla con la solución de hidrocoloide en una proporción de 1:6. Para otra preparación, se utiliza cera de abejas al 0,9% (p/p) en la solución de hidrocoloide. Al realizar un mezclado con cera de abejas, es aconsejable producir una masa fundida caliente a aproximadamente 80 °C y dispersarla en la solución de hidrocoloide a aproximadamente 20.000 a 25.000 rpm durante por lo menos 3 minutos. En una preparación adicional, se dispersa MCC al 0,3% en la solución de alginato de sodio.

A.1.1 Producción de las cápsulas primarias mediante adición gota a gota

La solución de núcleo se añade gota a gota a la solución de hidrocoloide utilizando una boquilla con agitación. Se forman las cápsulas primarias, que se separan por tamizado de la solución de hidrocoloide después de unos pocos minutos y se enjuagan con agua. La boquilla incluye un canal del que gotea la solución del núcleo. El canal está rodeado concéntricamente por un segundo canal a través del cual fluye aire. El tamaño de la gota se puede regular mediante la cantidad establecida de aire (aire de separación) y la caída desde la abertura de salida se puede acelerar considerablemente. El canal central tiene un diámetro interior de entre 0,5 y 1,5 mm, el canal circundante de entre 1,5 y 3 mm. Esta estructura básica es relativamente simple desde el punto de vista técnico y puede reproducirse de casi cualquier forma para aumentar el rendimiento de producción. Por ejemplo, se pueden combinar 128 canales dobles en un cabezal de boquilla. La cantidad de suministro de la solución de núcleo se suministra desde un recipiente de almacenamiento a través de una bomba o por medio de una acumulación de presión. La velocidad de suministro se encuentra preferentemente entre 0,5 y 2 g por minuto y canal de boquilla.

Alternativamente, las cápsulas primarias también se pueden fabricar utilizando una boquilla de dos sustancias, en la que se pueden transportar dos corrientes de líquido al mismo tiempo (coextrusión). Con las boquillas de coextrusión también es posible producir cápsulas primarias comparativamente pequeñas (entre 0,5 y 1 mm) y particularmente uniformes. En comparación con las boquillas de una sola sustancia, estos tipos de boquillas tienen un rendimiento reducido, requieren un mayor esfuerzo de control técnico y no son tan fáciles de combinar en unidades más grandes. Adicionalmente a la boquilla de una sola sustancia descrita anteriormente, la boquilla de coextrusión posee un canal adicional. La solución nutritiva se transporta en el canal interior y la solución de hidrocoloide en el canal circundante. En la abertura de salida, se coloca una camisa de la solución de hidrocoloide alrededor de la gota de núcleo esférica y la reacción de reticulación (formación de la cubierta de hidrogel) comienza inmediatamente desde dentro hacia fuera. Como ya se ha descrito para la boquilla de una sola sustancia, la caída desde la abertura de salida puede acelerarse mediante un canal de aire de separación adicional. También se pueden utilizar boquillas de dos sustancias que no realizan el transporte de forma continua, sino que transportan la solución del núcleo a través de la solución de hidrocoloide emergente mediante un impulso. La formación de gotas y la expulsión se pueden realizar, a este respecto, de una forma comparable a la tecnología de una impresora de chorro de tinta. El resultado es idéntico en ambos casos: la gota de líquido del núcleo se envuelve con un segundo líquido cuando esta lo atraviesa. Finalmente, las cápsulas primarias, que ya se están formando en caída libre, se vierten gota a gota en un baño de solución reticulante que contiene, por ejemplo, el 1% de cloruro de calcio o el 6% de lactato de calcio, para formar completamente y estabilizar la cubierta de hidrogel. A continuación, las cápsulas primarias se separan de la solución de reticulación (por ejemplo, proceso de tamizado) y se enjuagan con agua.

A.1.2 Fabricación de la cubierta exterior funcional

La mezcla de recubrimiento para la cubierta exterior consta esencialmente de tres componentes: un material base ceroso (sustancia base), por ejemplo, parafina blanda, aceite de colza como estimulante de la perforación y como regulador de la liberación de principios activos y un componente atrayente. El atrayente utilizado consiste en una composición de los componentes más comunes de fragancias de hojas verdes (compuestos volátiles de hojas verdes (GLV)) y compuestos orgánicos volátiles (COV) de plantas. Una mezcla adecuada del atrayente puede contener, por ejemplo, hexenol, acetato de (Z)-3-hexenilo, (Z)-3-hexenal, (E,E)-a-farneseno, p-bourboneno isómero (+), butanoato de (Z)-3-(Z)-3-hexenilo, p-cariofileno isómero (-) y/o (E)-4,8-dimetil-1,3,7-nonatrieno. Estas sustancias se pueden obtener en su forma pura de proveedores de productos químicos (por ejemplo, Sigma-Aldrich Co. LLC) y se pueden mezclar con precisión en función de las necesidades. Además, se pueden utilizar mezclas de fragancias que se hayan obtenido de hojas (por ejemplo, pepino, alfalfa, castaño de indias, tabaco) mediante procedimientos de extracción especiales (por ejemplo, muestreo del espacio de cabeza o microextracción en fase sólida - SPME). Una mezcla de atrayentes particularmente preferida se prepara a partir de (Z)-3-hexen-1-ol, butirato de hexilo y (E)-b-cariofileno en una proporción de 1:1:1. Se mezclan el material base (aproximadamente el 90%), el estimulante de la perforación (aproximadamente el 9,8%) y el atrayente (aproximadamente el 0,2%). A este respecto, en primer lugar se prepara una premezcla de atrayente y estimulante de la perforación y a continuación se añade a la masa fundida del material base y se agita. La temperatura de la masa fundida es en este caso por lo menos de entre 10 y 30°C superior al punto de fusión del material base. Se utiliza un dispositivo de dispersión para lograr una distribución muy uniforme y fina de la premezcla (aproximadamente 20.000 rpm).

Tras producir la cápsula primaria y proporcionar la mezcla de recubrimiento, se realiza la aplicación de la cubierta exterior (proceso de recubrimiento) a las cápsulas primarias utilizando una instalación de recubrimiento por pulverización. Con un recipiente de producción de aproximadamente 1 litro se pueden recubrir aproximadamente entre 300 y 400 g de cápsulas primarias obtenidas por goteo. Dependiendo de la instalación de producción, el volumen de producción se puede aumentar considerablemente. La fluidización requerida de las cápsulas primarias se obtiene con un volumen de aire de proceso de entre 50 y 70 m3/h. Inmediatamente después de haber realizado la fluidización, la mezcla de recubrimiento se pulveriza en el recipiente de producción en forma de masa fundida. Las funcionalidades requeridas se pueden lograr con los siguientes parámetros: temperatura de la masa fundida de entre 30 y 50°C superior al punto de fusión de la sustancia base, velocidad de pulverización de entre 4 y 7 g/min. El proceso de recubrimiento finaliza cuando aproximadamente entre el 15% y el 35% (con respecto al peso de la cápsula), en particular entre el 15% y el 30% y preferentemente entre el 20% y el 30%, de la mezcla de recubrimiento se ha aplicado a las cápsulas primarias. Con este procedimiento de fabricación, las propiedades deseadas de las cápsulas de núcleo líquido, por ejemplo con respecto al espesor de la capa de la cubierta exterior y la nitidez de la formación de la interfaz, se pueden ajustar de forma muy precisa y reproducible.

Debido a la menor viscosidad del estimulante de la perforación (aceite de colza) y del atrayente mezclado con el mismo en comparación con la sustancia base, estas sustancias escapan lentamente de la sustancia base de la cubierta exterior para que puedan ejercer su efecto a largo plazo sobre las plagas de plantas. La velocidad de este proceso de liberación aumenta con la temperatura. Las pruebas preliminares han demostrado que, por ejemplo, de un bloque de cera de 100 g con aceite de colza al 10%, después de 10 días a 25°C, se ha escapado aproximadamente el 15% del aceite contenido. Este efecto da lugar a una liberación continua de estimulante y atrayente de la perforación y asegura el efecto necesario a largo plazo de las cápsulas de núcleo líquido.

A. 2 Cápsulas de núcleo líquido sin cubierta de hidrogel

Para la fabricación de cápsulas de núcleo líquido sin una cubierta de hidrogel se utilizan boquillas de coextrusión (boquillas de dos sustancias), que tienen un canal interior para la solución del núcleo y un canal circundante concéntrico para la mezcla de recubrimiento fundida. Cuando la gota de líquido del núcleo pasa a través de la mezcla de recubrimiento, es envuelta por la misma. La temperatura del líquido del núcleo es de aproximadamente 10°C inferior al punto de fusión de la mezcla de recubrimiento, de modo que la masa fundida se solidifica muy rápidamente de dentro hacia fuera y estabiliza la gota. Las cápsulas se vierten gota a gota en un baño de agua fría (aproximadamente entre 10 y 20°C) mientras se agita para completar el proceso de endurecimiento.

B. Lucha contra la chinche del prado Lygus rugulipennis

La chinche Lygus rugulipennis es una especie muy extendida y frecuente en Europa que ataca como plaga aproximadamente 400 plantas huésped de más de 5o familias de plantas. Se producen daños económicos, por ejemplo, en fresas, pepinos, patatas, coles, alfalfa, zanahorias, tabaco y diversas plantas ornamentales tales como crisantemos o fucsias (HOlOpAINEN, J.K. Y VARIS, A.-L. 1991: Host Plants of the European tarnished plant bug Lygus rugulipennis. J. Appl. Ent. (1991). 484-498; DRAGLAND, S. 1991: Lygus rugulipennis, a harmful insect to many cultivatet plants - II. Demage in cabbage fields and control measures. Haret entege. II. Skadar i kálfelt. 67 76; Be CH, R. 1967: Zur Bedeutung der Lygus-Arten als Pflanzenschadlinge. Biol. Zentrbl. Heft 2. 205-232).

Se han realizado ensayos con Lygus rugulipennis y las cápsulas de núcleo líquido según la invención, con presencia de una solución acuosa de nutrientes con el 0,5% de NeemAzal® T/S (principio activo biológico: azadiractina al 0,1%) en el núcleo de las cápsulas. Se realizó otro ensayo con el principio activo químico acetamiprid (0,01%). Cuando los insectos entraron en contacto con las cápsulas de núcleo líquido, su cubierta exterior fue perforada con la probóscide y la solución del núcleo fue absorbida por lo menos parcialmente. Esto se pudo demostrar, entre otras cosas, mediante ensayos en placas de Petri (d = 35 mm), en las que se introdujo una chinche adulta (imago) o una ninfa más vieja (L4/L5) junto con las cápsulas de núcleo líquido y se observó su comportamiento durante un periodo de 5 minutos. Antes del comienzo del experimento, los animales sufrieron una fase de ayuno de aproximadamente 6 horas. Todos los animales que tuvieron contacto con la cubierta exterior de la cápsula de núcleo líquido según la invención con su probóscide también la perforaron y succionaron el líquido del núcleo. Esto se sugiere por el tiempo que la probóscide permanece dentro de la cápsula. Este fue en promedio de 160 segundos para los imagos y de 150 segundos para las ninfas. Estuvo precedido de un tiempo medio de examen (tocar la cápsula con la probóscide) de aproximadamente 30 segundos para los imagos. Por el contrario, la perforación con la probóscide se produjo para las ninfas casi inmediatamente después de un primer contacto. El 28% de todos los animales observados no examinaron las cápsulas durante el periodo de observación, sino que mostraron fases de reposo más prolongadas o simplemente pasaron de largo de la cápsula.

Aproximadamente 1 día después de ingerir el líquido del núcleo que contiene el principio activo azadiractina, las chinches detuvieron casi por completo su actividad y murieron en promedio después de 5 días. Después de ingerir el principio químico activo acetamiprid, el efecto se produjo después de unos pocos segundos. Se observó un temblor intenso en los animales y la muerte se produjo después de unos pocos minutos.

C. Aplicación de las cápsulas de núcleo líquido a un cultivo

Con los ensayos de selección de olfatómetro se determinó que una distancia media adecuada entre las cápsulas en la superficie de cultivo que se va a tratar es de unos 5 cm, de forma que se estimaron aproximadamente 400 cápsulas/m2 para su aplicación al cultivo. Con un peso promedio de cápsula de 15,1 mg, la cantidad de aplicación requerida es de aproximadamente 61 kg/ha. La posibilidad de aplicar las cápsulas de núcleo líquido según la invención en una gran superficie se comprobó mediante una sembradora neumática del tipo PS 250 de APV-Technische Produkte GmbH. Con este dispositivo, los 61 kg necesarios se pueden distribuir uniformemente en 1 hectárea en unos 30 minutos a una velocidad de conducción promedio de 3 km/h y una anchura de esparcimiento de 7 m. La cantidad de esparcimiento por unidad de tiempo se regula en función de la velocidad del eje de la sembradora que se va a establecer. Para el ejemplo anterior, el valor de referencia requerido fue del 75%. Una comparación de las cápsulas de núcleo líquido según la invención no sometidas a esfuerzo mecánicamente con las cápsulas de núcleo de líquido sometidas a esfuerzo que fueron expulsadas por la sembradora mostró un nivel de daños inferior al 2%. La pérdida de masa debida a la evaporación se utilizó como medida del daño. Por lo tanto, la cubierta exterior tiene suficiente resistencia mecánica como para soportar la aplicación mecánica.

Además de distribuirse uniformemente, las cápsulas también se pueden introducir en el cultivo que se desea proteger en determinados puntos. Para ello son adecuadas las pequeñas tarjetas de soporte fabricadas de cartón rígido (de aproximadamente 30 x 80 mm de tamaño), sobre las que se adhieren las cápsulas de núcleo líquido. Las tarjetas están preferentemente equipadas con un gancho adecuado para permitir una fijación rápida y fácil a cualquier planta. Esta forma de aplicación es especialmente adecuada para cultivos protegidos, por ejemplo, en invernaderos o túneles de plástico. Las zonas de cultivo son a menudo inaccesibles para grandes máquinas y las plantas individuales no están distribuidas uniformemente, sino más bien en mesas especiales, por lo que es difícil esparcirlas en la superficie.

D. Sistema modelo para la liberación de atrayentes en función de la composición de la cubierta exterior Mezcla de fragancias (principios activos)

- 3 componentes en una relación de 1:1:1

- fragancias foliares y feromonas sexuales

- existe una volatilidad diferente de los componentes individuales

Variantes

Mezcla de cubierta del sistema modelo en placas de Petri, espesor de capa aproximadamente 0,5 mm

- Composición de la mezcla de cubierta 1: 1,2 g de parafina, 10% de aceite vegetal, 30 |jg de mezcla de fragancias

- Composición de la mezcla de cubierta 2: 1,2 g de parafina, 1% de aceite vegetal, 30 jg de mezcla de fragancia

- Composición de la mezcla de cubierta 3: 1,2 g de parafina, 10% de aceite vegetal, 3 mg de mezcla de fragancias

- Composición de la mezcla de cubierta 4: 1,2 g de parafina, 1% de aceite vegetal, 3 mg de mezcla de fragancias

Ejecución

Se preparó una masa fundida de parafina a 80°C para la producción del sistema modelo. Se introdujo el 1% o el 10% de aceite vegetal en la masa fundida y se agitó. A continuación, se añadieron las tres fragancias (mezcla) en dos cantidades diferentes (30 jg o 3 mg por 1,2 g de mezcla) utilizando una jeringa de microlitro. La mezcla se vertió en placas de Petri con un espesor de capa de aproximadamente entre 0,5 y 1 mm.

Inmediatamente después de realizar la preparación de las muestras, la fragancia se recogió utilizando un equipo especial (muestreo del espacio de cabeza). Los filtros de recogida se retiraron después del periodo apropiado y se congelaron hasta el análisis. El análisis químico de las fragancias se realizó mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas = c G-EM.

Resultados

En el sistema modelo se pudo demostrar que las fragancias se liberan de forma relativamente constante (linealmente) durante un periodo de 72 h. El experimento se terminó después de 72 horas. Durante este tiempo, solo se liberó una fracción de las fragancias contenidas. Suponiendo que la liberación lineal se mantenga aproximadamente constante, solo se habría producido un escape completo de la fragancia después de aproximadamente 100 días.

En las figuras 3, 4 y 5 se representa gráficamente la cantidad de fragancia liberada a lo largo del tiempo (hasta 72 h) para cada fragancia. Se puede observar una liberación casi lineal por hora para las tres fragancias. La cantidad total de ng/h de la mezcla de fragancia (los tres componentes) es, por ejemplo, el 1% de aceite y 3 mg de cantidad total de mezcla de fragancia a (250 325 80 = 655) 655 ng/h. Es decir, con una liberación constante, la cápsula desprendería fragancia hasta 190 días (3000 jg/0.655 jg = 191 días).

También se puede observar que las preparaciones con el 10% de aceite en comparación con las preparaciones con el 1% de aceite mostraron casi de forma continua una menor liberación de fragancia. Esto demuestra que la cantidad de aceite afecta a la liberación de las fragancias. Un aumento en el contenido de aceite conduce a una liberación reducida. Este efecto fue evidente en ambas concentraciones de fragancia. Como resultado, la liberación de atrayente puede reducirse o retrasarse aumentando la proporción de aceite.

E. Comparación de la liberación de principio activo en cápsulas de núcleo líquido en dos variantes de fabricación Cápsulas de núcleo líquido

- Variante de fabricación tipo 1: primera fase de pulverización (zona de la pared interior) 10% de parafina (según el peso de la cápsula), segunda fase de pulverización (zona de la pared exterior) 10% de mezcla de cubierta 4 (véase la sección D)

- Variante de fabricación tipo 2: primera fase de pulverización (zona de la pared interior) 15% de mezcla de recubrimiento 4, segunda fase de pulverización (zona de la pared exterior) 15% de parafina

La fabricación de las cápsulas de núcleo líquido se realizó tal como se describe en la sección A. El experimento se realizó en principio como con el sistema modelo descrito en la sección D con respecto a la recolección de fragancias y el análisis por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. La tabla siguiente y la figura 6 resumen los resultados de este ensayo.

Se observó un aumento de la liberación en el caso de las cápsulas de núcleo líquido de la variante de fabricación tipo 1. Ya después de 1 semana, se había producido un escape casi completo de las fragancias, ya que las cápsulas apenas liberaban fragancias en este momento. Por otra parte, solo se pudo recolectar el 9,3% de las fragancias introducidas. La diferencia se puede explicar como una pérdida durante el proceso de fabricación, que es inevitable debido a la alta volatilidad de los atrayentes.

Con las cápsulas de núcleo líquido de la variante de fabricación tipo 2, se pudo lograr una liberación reducida. Después de una liberación inicialmente algo más alta en la primera hora, la velocidad se mantuvo bastante constante durante el periodo de medición de 1 semana. La liberación absoluta de fragancia fue aproximadamente del 50%. Incluso después de 1 semana, se liberaron aún cantidades considerables de fragancia. Por lo tanto, el suministro de fragancia aún no se había agotado en este momento y se pudo evitar una pérdida muy alta de fragancia durante la fabricación. La figura 6 muestra la evolución temporal de la liberación del principio activo en ambos tipos de cápsulas, cada una por separado para las fragancias individuales. En cada caso, la cantidad mostrada es la cantidad liberada por hora, que podría calcularse a partir de la cantidad recogida en los puntos temporales de recolección 1 h, 3 h, 24 h y 168 h. Si se observa la tendencia de la curva de liberación en la figura 6, con esta variante se proporciona un periodo de liberación de por lo menos 2 semanas.

La comparación de las dos variantes de fabricación evidencia que este periodo básicamente se puede extender, por ejemplo, aplicando parafina pura al 20% como capa superior y mezcla de cubierta al 10%, o colocando capas de parafina al 25% en el exterior y al 5% en el interior.

Los resultados muestran que, dependiendo de la variante de producción de la cápsula, el escape de la fragancia puede retrasarse o acelerarse. El tipo 1, en el que la mezcla de fragancia se pulveriza como última capa, muestra una mayor liberación de fragancia. Con el tipo 2, por otra parte, la mezcla de fragancias finalmente se rodea con una capa de parafina pura. Además, los espesores de capa se incrementaron del 10% en peso de aplicación al 15% en peso de aplicación. Por lo tanto, la realización del proceso tiene un efecto directo sobre la estructura de la cápsula y la liberación de la fragancia.

Resumen

Se puede determinar que el periodo de tiempo de liberación de la fragancia y la concentración de fragancia liberada/por unidad de tiempo se pueden modificar satisfactoriamente. Esto se puede lograr mediante diferentes combinaciones de concentración de fragancias, aceite vegetal y parafina. También se puede lograr una modificación específica de la liberación de la fragancia mediante una adaptación del procedimiento al pulverizar la mezcla de la cubierta. Por lo tanto, es muy posible adaptar el sistema a diferentes requisitos con respecto a la lucha contra plagas (tipo de plaga, cultivo de plantas, sistema de cultivo). Las concentraciones de fragancia requeridas para el efecto de atracción pueden establecerse y liberarse durante un periodo de tiempo largo, considerándose aceptable, en general, un periodo de acción de aproximadamente 1 semana para las medidas fitosanitarias.

F. Ensayos de olfatómetro para estudiar el efecto de atracción sobre las chinches

Para identificar atrayentes adecuados (fragancias), se llevaron a cabo estudios comparativos de comportamiento en chinches de la especie Lygus rugulipennis llevados a cabo en el olfatómetro. En general, el efecto de atracción de 28 sustancias o mezclas de sustancias de diferente concentración se determinó en aproximadamente 380 ensayos individuales. Se considera que un resultado es pura coincidencia si el 50% de los animales se ha decidido a favor o en contra de una fragancia. Si más del 65% de los animales caminan en la dirección de la fragancia, esta se considera atractiva. No se espera una tasa de decisión cercana al 100% en el experimento, porque siempre están presentes superposiciones de otros patrones de comportamiento en los que las fragancias no desempeñan un papel (por ejemplo, huída, estrés). La fiabilidad de la evaluación aumenta con el número de ensayos y se proporciona a partir de unas 10 repeticiones. Una selección de los resultados se muestra en la figura 7, utilizándose una concentración de atrayente de 0,01 pg/pl para los experimentos subyacentes.

El disolvente utilizado hexano no tuvo ninguna influencia sobre la decisión de la dirección. La distribución exactamente aleatoria del 50% en el control también mostró que no había preferencia de lado en el olfatómetro.

Los atrayentes puros mostraron un efecto de atracción parcialmente muy alto. Por ejemplo, el 80% de los insectos, cuando se les ofreció (Z)-3-hexen-1-ol o (E)-p-cariofileno, se movieron en la dirección del atrayente. El butirato de hexilo, atrayente sexual, que se describe como atractivo en la bibliografía, no fue el preferido en los experimentos del olfatómetro. Con una mezcla de 3 componentes, también se logró un efecto de atracción. También se demostró una influencia de las concentraciones de los atrayentes individuales utilizados. Así, se demostró que un aumento en la concentración también puede cambiar el efecto de atracción. Por ejemplo, el efecto de (Z)-3-hexen-1-ol y pcariofileno se reduce en caso de un aumento de la concentración, el de nonanal aumenta, alcanzando el nonanal en una concentración de 0,01 pg/pl un efecto de atracción de aproximadamente el 45% y en una concentración de 1 pg/pl un efecto de atracción de aproximadamente el 60%.

Las concentraciones de atrayente que se pueden liberar con las cápsulas de núcleo líquido según la invención se encuentran dentro del rango de percepción de las chinches, tal como muestran los ensayos de olfatómetro realizados. En consecuencia, las chinches registran la mezcla de fragancias utilizada por lo menos en el intervalo de concentración examinado de entre 10 ng y 10 pg. Se encontró un muy buen efecto de atracción a una concentración de 100 ng. Este intervalo de liberación requerido se puede lograr fácilmente con la cubierta exterior funcional de las cápsulas de núcleo líquido según la invención.

G Estudios electrofisiológicos sobre chinches

La electroantenografía es un procedimiento para medir las reacciones olfativas de un insecto mediante la derivación de señales eléctricas en las antenas, analizándose cambios lentos del potencial del receptor, que preferentemente se derivan en el espacio extracelular dentro de la antena del insecto. Con este procedimiento, se pueden examinar mezclas de fragancias complejas. Por ejemplo, por el documento DE 112010 005 095 T5 se desprende el uso de electroantenografía para identificar atrayentes para avispas.

Las figuras 8 y 9 resumen los resultados de estudios electrofisiológicos sobre chinches. A este respecto, se sometieron a ensayo las fragancias de hojas verdes (GLV) acetato de (Z)-3-hexenilo, (Z)-3-hexen-1-ol, 1-hexenal, los terpenoides €-lj-cariofileno, salicilato de metilo, ocimen, fenilacetaldehído, nonanal, a-pineno y geraniol como fragancias vegetales, butirato de hexilo y butirato €(E)-2-hexenilo como feromonas de insectos y una mezcla sintética de principios activos de (Z)-3-hexen-1-ol, (E)-IJ-carifileno y butirato de hexilo. La figura 8 muestra las respuestas en chinches hembras (a) y machos (b) a una concentración de principio activo de 0,1 pg/pl. La figura 9 muestra las respuestas en chinches hembras (a) y machos (b) a una concentración de principio activo de 10 pg/pl.

Los resultados muestran que las chinches disponen de quimiorreceptores en sus antenas con los que pueden registrar muy bien el grupo de feromonas y g Lv . Del grupo de fragancias vegetales inducidas por alimentación, solo nonanal y fenilacetaldehído se registraron en la concentración más alta, registrándose nonanal principalmente por las hembras. La intensidad de los estímulos de antena determinados en la mezcla de fragancias también mostró el aumento básicamente posible en el efecto de atracción por medio de combinaciones de principios activos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Cápsulas de núcleo líquido (10; 20) con un diámetro medio de entre 1 y 10 mm para combatir plagas de plantas con piezas bucales perforadoras-chupadoras, concretamente del grupo de las chinches y/o las cigarras, presentando las cápsulas de núcleo líquido un núcleo acuoso (11, 21) y una cubierta exterior inhibidora de la difusión (13; 23), comprendiendo el núcleo (11; 21) por lo menos un plaguicida y comprendiendo la cubierta exterior (13; 23) por lo menos un atrayente para las plagas y comprendiendo el núcleo acuoso (11; 21) por lo menos un fagoestimulante.

2. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 1, caracterizadas por que la cubierta exterior comprende una sustancia base a base de grasas y/o ceras, así como un aceite.

3. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 2, caracterizadas por que la sustancia base es parafina.

4. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizadas por que la cubierta exterior presenta una proporción de aceite en el intervalo comprendido entre el 1 y el 25%.

5. Cápsulas de núcleo líquido según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizadas por que la cubierta exterior presenta una zona exterior desprovista de atrayente.

6. Cápsulas de núcleo líquido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas por que el por lo menos un fagoestimulante comprende por lo menos un carbohidrato y/o por lo menos un aminoácido y/o por lo menos una grasa.

7. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 6, caracterizadas por que el fagoestimulante comprende un producto alimenticio.

8. Cápsulas de núcleo líquido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas por que el núcleo acuoso está encerrado por una cubierta de hidrogel (12).

9. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 8, caracterizadas por que la cubierta de hidrogel (12) se forma a partir de una composición de biopolímero.

10. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 9, caracterizadas por que los biopolímeros de la composición de biopolímeros son alginato y/o pectina.

11. Cápsulas de núcleo líquido según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, caracterizadas por que la composición de biopolímero comprende además goma laca y/o ceras como aditivos.

12. Cápsulas de núcleo líquido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizadas por que el atrayente comprende acetato de (Z)-3-hexenilo y/o (Z)-3-hexen-1-ol y/o (E)-p-cariofileno y/o 1-hexanol y/o nonanal y/o butirato de hexilo y/o butirato de (E)-2-hexenilo y/o mezclas de los mismos.

13. Procedimiento de fabricación de cápsulas de núcleo líquido (10; 20) según una de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende las etapas de procedimiento siguientes:

- proporcionar una mezcla para un núcleo acuoso (11; 21) de las cápsulas de núcleo líquido (10; 20), comprendiendo la mezcla un plaguicida y por lo menos un fagoestimulante,

- proporcionar por lo menos una mezcla para una cubierta exterior inhibidora de la difusión (13; 23) de las cápsulas de núcleo líquido (10; 20), comprendiendo la por lo menos una mezcla por lo menos un atrayente para las plagas,

- fabricar unas cápsulas de núcleo líquido (10; 20) utilizando la mezcla para el núcleo acuoso y la por lo menos una mezcla para la cubierta exterior.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, que comprende además

- proporcionar una solución de hidrocoloide,

- fabricar unas cápsulas primarias con una cubierta de hidrogel (12) y un núcleo acuoso (11) utilizando la mezcla para el núcleo acuoso y la solución de hidrocoloide,

- recubrir por pulverización las cápsulas primarias con la por lo menos una mezcla para la cubierta exterior (13) en un lecho fluidizado para fabricar las cápsulas de núcleo líquido (10).

15. Uso de cápsulas de núcleo líquido según una de las reivindicaciones 1 a 12 en un preparado para combatir plagas de plantas que tienen piezas bucales perforadoras-chupadoras, concretamente del grupo de las chinches y/o las cigarras, aplicándose el preparado a un cultivo.