ES3037807T3

ES3037807T3 - Fertilizer pouch

Info

Publication number: ES3037807T3
Application number: ES19854575T
Authority: ES
Inventors: Matthew Blanchard; James Gibson
Original assignee: Syngenta Crop Protection AG Switzerland
Current assignee: Syngenta Crop Protection AG Switzerland
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2019-08-20
Publication date: 2025-10-07
Anticipated expiration: 2039-08-20
Also published as: US12391630B2; EP3844130A1; WO2020046623A1; US20210300837A1; EP3844130A4; EP3844130B1; PL3844130T3

Abstract

La presente invención se refiere a métodos y composiciones para una bolsa de fertilizante compuesta de alcohol polivinílico soluble en agua caliente. También se proporcionan métodos y composiciones para reducir la lixiviación de nutrientes, incluyendo, entre otros: hierro, manganeso, cobre, bicarbonato, zinc, fósforo, molibdeno, amoníaco, nitrógeno, calcio, potasio, sulfato, magnesio, sodio, cloruro, nitrógeno inorgánico y nitrógeno total. Además, se proporcionan métodos y composiciones para el tratamiento de plantas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Bolsa de fertilizante

Esta solicitud reivindica la prioridad de la Solicitud N.° 62/723.084, presentada el 27 de agosto de 2018.

Antecedentes

Los fertilizantes se han utilizado durante muchos años para complementar nutrientes en los medios de cultivo de plantas. La nutrición óptima a menudo termina después de la venta de una planta. Una bolsa de fertilizante con una liberación lenta de fertilizante proporciona una solución para dar al consumidor un periodo adicional de nutrición vegetal. La disminución de la tasa de liberación de fertilizantes también protege a las plantas contra un contenido elevado en sal que se mide como conductividad eléctrica en las bolsas de fertilizantes de liberación controlada conocidas a partir del documento CN 203233673 U. Las vainas de alcohol polivinílico que se disuelven por encima de 40 grados Celsius no se disuelven cuando se colocan en el suelo durante el crecimiento de la planta, pero sorprendentemente los nutrientes del fertilizante escapan de las vainas intactas, aunque a una tasa más lenta. Esta lenta tasa de liberación de fertilizantes puede ser ventajosa para el crecimiento de la planta. Las bolsas de fertilizantes hechas con una película de alcohol polivinílico que se disuelve en agua caliente se pueden utilizar en agricultura para disminuir la tasa de liberación de fertilizantes de liberación controlada en el suelo a un nivel que permita a las plantas absorber los nutrientes antes de que se lixivien del suelo.

Resumen

La invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Algunas realizaciones proporcionan una bolsa de fertilización vegetal que comprende una composición fertilizante que comprende fertilizante de liberación controlada; y una bolsa soluble en agua caliente que encapsula dicha composición fertilizante. De acuerdo con la invención, la bolsa soluble en agua caliente comprende una película de alcohol polivinílico. La bolsa soluble en agua caliente puede disolverse a 41,42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61,62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71,72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 u 80 grados Celsius. La película de alcohol polivinílico puede comprender una película que se disuelve en agua caliente de 25,4 - 76,2 gm (1,0 - 3,0 Mil).

Algunas realizaciones proporcionan un método para reducir los nutrientes lixiviados que comprende las etapas de envasar fertilizante en envases de PVA que se disuelven en agua caliente, añadir un envase fertilizado de la etapa a una planta en maceta; y regar la planta en maceta según sea necesario, en donde la cantidad de nutrientes lixiviados se reduce en comparación con fertilizante por separado. En algunas realizaciones, los nutrientes lixiviados que se reducen por la bolsa de alcohol polivinílico soluble en agua caliente son hierro, manganeso, cobre, bicarbonato, zinc, fósforo, molibdeno, amoniaco, nitrógeno, calcio, potasio, sulfato, magnesio, sodio, cloruro, nitrógeno inorgánico, nitrato (NO3-N) y nitrógeno total. En algunas realizaciones, se utilizan bolsas de fertilizantes solubles en agua caliente para cultivar especies sensibles a la sal tales como begonia e impatiens. En otras realizaciones, las bolsas de fertilizantes solubles en agua caliente proporcionadas durante la producción de plantas garantizan que los nutrientes de la planta estén disponibles después de que la planta se haya trasplantado al jardín del consumidor. En algunas realizaciones, se contempla un método para formar un producto fertilizante para la fertilización prolongada de plantas y que tiene una tasa reducida de liberación de nutrientes fertilizantes. En algunas realizaciones, se contempla un método para fertilizar una planta sensible a la sal. En algunas realizaciones, se contempla un método para aplicar una dosis específica de fertilizante de liberación controlada. En algunas realizaciones, se proporciona un método para tratar una planta que comprende: colocar una planta en un hoyo; colocar en dicho hoyo al menos una bolsa soluble en agua que comprende alcohol polivinílico, en donde dicha bolsa forma un espacio cerrado y en donde el alcohol polivinílico es una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 gm, y regar dicha planta.

Descripción detallada

En los últimos años, la técnica se ha centrado en técnicas para suministrar cantidades controladas de nutrientes vegetales al suelo u otros medios de cultivo. Esto se ha hecho para que, por una parte, las plantas en crecimiento no se vean privadas negativamente de nutrientes y, por otra parte, se evite un exceso de nutrientes. Un exceso de nutrientes puede dar lugar a toxicidad para las plantas o a pérdidas de nutrientes por lixiviación. La mejora resultante en la FUE (eficiencia del uso de fertilizantes) puede reducir la tasa y la frecuencia de aplicación de nutrientes.

La Pat. de EE. UU. N.° 5.538.531 [Hudson et al. (Hudson)] proporciona una visión general útil de métodos para transportar propiedades de liberación controlada a un nutriente vegetal particulado. Específicamente, Hudson enseña un producto fertilizante particulado de liberación controlada que tiene una masa central de fertilizante soluble en agua encerrada en una pluralidad de recubrimientos insolubles en agua, resistentes a la abrasión. Al menos un recubrimiento interno es un producto de reacción de uretano derivado de isocianatos y polioles mencionados. El recubrimiento exterior se forma a partir de una cera orgánica que tiene un punto de fusión de gota en el intervalo de 50 °C a 120 °C . Las enseñanzas generales de Hudson y las de los ejemplos en Hudson dejan claro que el proceso de Hudson implica curar el (los) recubrimiento(s) de uretano alrededor del nutriente vegetal particulado y, posteriormente, aplicar al (a los) recubrimiento(s) de uretano curados la capa externa de cera orgánica.

También se conoce en la técnica recubrir previamente el nutriente vegetal particulado con una cera orgánica o material similar como un medio para regular o mejorar de otro modo la superficie del nutriente vegetal particulado antes de recubrir el mismo con los reactivos formadores de uretano.

A pesar de estos avances en la técnica, todavía hay margen para mejorar. Específicamente, sería deseable tener un fertilizante de liberación controlada y un proceso para su producción que permitiría la personalización fácil del perfil de tasa de liberación de un nutriente vegetal particulado dado que haya aplicado al mismo una cantidad dada de recubrimiento(s) de uretano. También sería deseable obtener un perfil de tasa de liberación deseable para un nutriente vegetal particulado dado utilizando cantidades significativamente reducidas de materiales de recubrimiento. Una bolsa de fertilizante de liberación lenta puede proporcionar una suave corriente de nutrientes que pueden ser utilizados por las plantas antes de que se lixivie fuera de la maceta.

La película de agua caliente (HW) no se disuelve y permanece intacta en el suelo porque las vainas no están expuestas a temperaturas de agua de 50 °C (158 °F). Inesperadamente, el fertilizante contenido en las vainas de película de agua caliente entró en el suelo, aunque a una tasa más lenta que la de los gránulos de fertilizante por separado. Las vainas de fertilizantes hechas con película HW se pueden utilizar en agricultura para disminuir la tasa de liberación de fertilizantes de liberación controlada en el suelo.

El sistema de cultivo de plantas de la invención comprende un fertilizante de liberación controlada (CRF). El CRF puede incluir cualquier fertilizante recubierto que comprenda nitrógeno, fósforo, potasio y/o micronutrientes tales como magnesio, azufre, zinc, hierro, cobre. Las fuentes de nutrientes del CRF pueden derivarse de urea, nitrato de amonio, sulfato de amonio, fosfato de diamonio (DAP), fosfato de monoamonio (MAP), fosfato de calcio, sulfato de potasio, nitrato de potasio o combinaciones o derivados de los mismos; y/o nutrientes secundarios tales como calcio, magnesio, azufre, micronutrientes tales como hierro, cobre, zinc, cloruro, sílice, manganeso, boro, molibdeno o combinaciones de los mismos. El fertilizante de liberación controlada puede liberar nutrientes sobre un periodo de tiempo de cuatro, cinco, seis, siete, ocho, nueve, diez, 11, 12-14 o 16-18 meses.

Los CRF pueden incluir productos comercialmente disponibles tales como Nutricate®; Osmocote®, Osmocote® Plus; Osmocote® Plus Hi Start; Osmocote® Mini; Osmocote® Exact; Harrell's Polyon® en cualquier conjunto de longevidades, contenido de NPK y forma física (por ejemplo NPK+micronutrientes); mezclas de Osmocote® Pro; Multicote®; Basacote®; Plantacote® NPK, Plantacote® y Plantacote Pluss® ; Trikole®,; Duration®; ESN®; Nutralene®/isobutildiurea (IBDU)/Nitroform® (fuentes de nitrógeno de liberación lenta para proporcionar alimentación de nitrógeno de liberación lenta).

Los fertilizantes de liberación controlada (CRF) son bien conocidos en la técnica. Estos fertilizantes están recubiertos con materiales que liberan nutrientes (por ejemplo nitrógeno, fósforo, potasio) en el suelo o el medio para el beneficio de una planta con el tiempo. Por ejemplo, Osmocote® Plus es un CRF que libera nutrientes durante periodos de 3 a 14 meses dependiendo de factores que incluyen la cantidad de recubrimiento y el tamaño de gránulo.

Las plantas varían en sus requisitos de fertilidad para obtener un crecimiento óptimo. De hecho, las plantas pueden caracterizarse como alimentadores ligeros (por ejemplo Begonias, Impatiens), alimentadores medios (por ejemplo Petunias, geranios) o alimentadores pesados (por ejemplo Poinsettias). Cada clase de alimentadores puede tolerar niveles variables de sal, medidos como conductividad eléctrica (EC): alimentadores ligeros (EC~0,76 a 2 mS/cm), alimentadores medios (EC~1,5 a 3,0 mS/cm) y alimentadores pesados (EC~2,0 a 3,5 mS/cm) usando el procedimiento de extracto de medio saturado (SME). Véase Cavins et al., "Monitoring and Managing pH and EC using the PourThru Extraction Method", Horticultura Information Folleto 590, julio de 2000. La alta EC es perjudicial para las plantas y se asocia con un deficiente brote y crecimiento de las raíces.

De acuerdo con la invención, la película soluble en agua incluye alcohol polivinílico, PVOH. El PVOH es una resina sintética generalmente preparada por la alcohólisis, normalmente denominada hidrólisis o saponificación, de acetato de polivinilo. El PVOH completamente hidrolizado, en donde prácticamente todos los grupos acetato se han convertido en grupos alcohol, es un polímero altamente cristalino enlazado a hidrógeno que se disuelve únicamente en agua caliente a más de aproximadamente 140° F (60 °C). Si se deja que permanezca un número suficiente de grupos acetato después de la hidrólisis del acetato de polivinilo, entonces se sabe que el polímero de PVOH está parcialmente hidrolizado, está más débilmente enlazado a hidrógeno y es menos cristalino y soluble en agua fría a menos de aproximadamente 50° F (10 °C). Una película soluble en agua fría/caliente intermedia puede incluir, por ejemplo, PVOH parcialmente hidrolizado intermedio (por ejemplo con grados de hidrólisis de aproximadamente un 94 % a aproximadamente un 98 %), y es fácilmente soluble solo en agua caliente, por ejemplo disolución rápida a temperaturas de aproximadamente 40 °C y mayores. Los tipos de PVOH hidrolizados tanto total como parcialmente se denominan comúnmente homopolímeros de PVOH, aunque el tipo parcialmente hidrolizado es técnicamente un copolímero de alcohol vinílico-acetato de vinilo. Las películas de espesor se pueden medir en milímetros y pulgadas. El término "mil" no es una abreviatura sino una unidad de medida. Mil, también conocido como un thou, es igual a una milésima de pulgada (0,001 pulgadas). El mil o thou se utiliza en los Estados Unidos para medir el espesor de varios materiales. El espesor de las películas también se puede medir en CALIBRE (mieras), también expresado como pm. Los ejemplos incluyen películas de 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 mieras de espesor.

El grado de hidrólisis del PVOH incluido en las películas solubles en agua de la presente divulgación puede ser de aproximadamente un 75 % a aproximadamente un 99 %, por ejemplo. A medida que se reduce el grado de hidrólisis, una película hecha a partir de la resina tendrá una resistencia mecánica reducida pero una solubilidad más rápida a temperaturas por debajo de aproximadamente 20 °C. A medida que aumenta el grado de hidrólisis de, una película hecha de la resina tenderá a ser mecánicamente más fuerte y la termoformabilidad tenderá a disminuir. El grado de hidrólisis de PVOH se puede elegir de modo que la solubilidad en agua de la resina sea dependiente de la temperatura y, por lo tanto, la solubilidad de una película hecha a partir de la resina, y también se influye en ingredientes adicionales. En una clase de realizaciones, la película es soluble en agua fría. Una película soluble en agua fría, soluble en agua a una temperatura de menos de 10 °C, puede incluir PVOH con un grado de hidrólisis en un intervalo de aproximadamente 75 % a aproximadamente 90 %, o en un intervalo de aproximadamente 80 % a aproximadamente 90 %, o en un intervalo de aproximadamente 85 % a aproximadamente 90 %. En otra clase de realizaciones, la película es soluble en agua caliente. Una película soluble en agua caliente, soluble en agua a una temperatura de al menos aproximadamente 60 °C, puede incluir PVOH con un grado de hidrólisis de al menos aproximadamente un 98 %.

Los métodos comunes para sellar películas solubles en agua formadas en envases o bolsas incluyen el termosellado y el sellado en solución. Con el termosellado, se pueden formar bolsas colocando conjuntamente dos láminas de película soluble en agua, sellando tres bordes por calor, rellenando con una composición adecuada y después termosellando el cuarto borde para formar una bolsa sellada. En un proceso de sellado de solución, se aplica disolvente al material de película para formar un sello entre la película solvatada y otra película. El agua es un disolvente común para el sellado en solución de bolsas solubles en agua porque es de bajo coste, no tóxico y fácilmente disponible de manera que, cuando se aplica a niveles apropiados, puede dar lugar a sellos fuertes que evitan la fuga de sólido/líquido de la bolsa resultante.

Como cuestión medioambiental, el exceso de nitrógeno y fósforo en el agua puede tener repercusiones diversas y de gran alcance en la salud pública, el medio ambiente y la economía.

El envase degradable puede ser ventajosamente cualquier forma bidimensional que esté diseñada para contener ingredientes secos cuando está en forma tridimensional. El envase degradable también puede ser de cualquier tamaño. Preferiblemente, la forma es rectangular. Preferiblemente, el tamaño dará como resultado un volumen interior de aproximadamente 1 gramo a aproximadamente 300 gramos, y de la manera más preferible aproximadamente 12 gramos. El fertilizante puede comprender cualquier combinación de nutrientes, tales como nitrógeno, potasio, fósforo, ceniza de soda y magnesio. Preferiblemente, el fertilizante es una combinación de nitrógeno, potasio y fósforo.

Algunas realizaciones proporcionan una bolsa de fertilización vegetal que comprende una composición fertilizante que comprende fertilizante de liberación controlada; y una bolsa soluble en agua caliente que encapsula dicha composición fertilizante. De acuerdo con la invención, la bolsa soluble en agua caliente comprende una película de alcohol polivinílico. La bolsa soluble en agua caliente puede disolverse a 41,42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61,62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71,72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79 u 80 grados Celsius. La película de alcohol polivinílico puede comprender película de disolución de agua caliente de 25,4 - 76,2 pm (1,0 - 3,0 Mil).

Algunas realizaciones proporcionan un método para reducir los nutrientes lixiviados que comprende las etapas de empaquetar fertilizante en envases de PVA de disolución en agua caliente, añadir envases fertilizados de etapa a una planta en maceta; y regar la planta en maceta según sea necesario, en donde la cantidad de nutrientes lixiviados se reduce en comparación con fertilizante por separado. En algunas realizaciones, los nutrientes lixiviados que se reducen por la bolsa de alcohol polivinílico soluble en agua caliente son hierro, manganeso, cobre, bicarbonato, zinc, fósforo, molibdeno, amoniaco, nitrógeno, calcio, potasio, sulfato, magnesio, sodio, cloruro, nitrógeno inorgánico, nitrato (NO3-N) y nitrógeno total.

En algunas realizaciones, se utilizan bolsas de fertilizantes solubles en agua caliente para cultivar especies sensibles a la sal tales como Begonia e Impatiens. En otras realizaciones, las bolsas de fertilizantes solubles en agua caliente proporcionadas durante la producción de plantas garantizan que los nutrientes de la planta estén disponibles después de que la planta se haya trasplantado al jardín del consumidor. En algunas realizaciones, se contempla un método para formar un producto fertilizante para la fertilización prolongada de plantas y que tiene una tasa reducida de liberación de nutrientes fertilizantes. En algunas realizaciones, se contempla un método para fertilizar una planta sensible a la sal. En algunas realizaciones, se contempla un método para aplicar una dosis específica de fertilizante de liberación controlada. En algunas realizaciones, se proporciona un método para tratar una planta que comprende: colocar una planta en un hoyo; colocar en dicho hoyo al menos una bolsa soluble en agua que comprende alcohol polivinílico, en donde dicha bolsa forma un espacio cerrado y en donde el alcohol polivinílico es una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 pm, y regar dicha planta. En algunas realizaciones, la película de agua caliente (HW) de alcohol polivinílico no se disuelve y permanece intacta debido a que las vainas no se expusieron a temperaturas de agua de 50 °C (158 °F), pero la vaina libera lentamente nutrientes.

Ejemplos

Ejemplo 1

El Ejemplo 1 muestra los efectos de diferentes películas de PVA solubles en agua dependientes de la temperatura sobre la tasa de liberación del fertilizante del envase. Se prepararon envases que medían 5 a 8 cm de longitud y 5 a 8 cm de anchura y 1 a 3 cm de altura utilizando una película de PVA soluble en agua fría (CW) de calibre 50 gm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 4 °C) o una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 30 a 50 gm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 50 °C). Se comparó una película CW (suministrada por MonoSol, LLC) con dos películas HW (suministradas por MonoSol, LLC y Aicello). Los envases contenían 12 gramos de fertilizante de liberación controlada Harrell's Polyon® (NPK 16-6-13).

Se colocó un envase de fertilizante para cada película en tres vasos replicados de 532 mL llenos con 350 mL de agua desionizada (29,1 g L-1). La temperatura del agua dentro de los vasos permaneció a 18,8 ± 1,8 °C durante todo el experimento. La conductividad eléctrica y el pH del agua se midieron hasta 3 veces por semana inmediatamente después de girar suavemente el vaso (Hanna Instruments, modelo HI 9813-6 medidor de conductividad con compensación de temperatura). Se registraron un total de 28 mediciones en cada vaso durante 105 días.

Los envases hechos con película CW se disolvieron en los 30 segundos siguientes a la inmersión en agua, dejando solo el fertilizante. Los envases hechos con película HW no se disolvieron y permanecieron completamente intactos durante el experimento, ya que las vainas no se expusieron a temperaturas de agua caliente. Inesperadamente, las vainas hechas con película HW absorbieron agua en el envase, pero la película limitó la difusión de nutrientes fertilizantes desde el interior hasta el exterior del envase. A lo largo de las 10 semanas del experimento, el fertilizante encerrado en un envase HW tuvo en promedio un 25 % menos de liberación de nutrientes que los envases hechos con película CW. El pH del agua fue en promedio un 14 % (0,6 unidades de pH) inferior con una película HW frente a una película CW. Se necesitó considerablemente más tiempo para que el agua dentro de los vasos aumentara al mismo nivel de conductividad eléctrica con envases de fertilizantes hechos con película HW frente a CW; 5 días y 20 días más para alcanzar una EC de 6 y 10 mS/cm, respectivamente.

TABLA 1

Ejemplo 2

El Ejemplo 2 muestra los efectos de envases de fertilizantes hechos con dos diferentes películas de PVA solubles en agua dependientes de la temperatura sobre la tasa de liberación de nutrientes en el suelo. Se prepararon envases que medían 5 a 8 cm de longitud y 5 a 8 cm de anchura y 1 a 3 cm de altura utilizando una película de PVA soluble en agua fría (CW) de calibre 50 gm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 4 °C) o una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 gm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 50 °C). Ambas películas fueron suministradas por Monosol, LLC. Los envases contenían 11 gramos de fertilizante de liberación controlada Nutricote® (NPK 18-6-8).

Para este experimento se utilizaron dos variedades de jardín anuales de floración, a saber, Pansy Colossus Purple with blotch y Snapdragon Snaptastic Magenta. Se llenaron macetas de plástico (950 ml) con un medio comercial convencional a base de turba sin suelo (suministrado por Berger, Watsonville, CA). En cada maceta se plantó una plántula (tamaño de bandeja de 288 alvéolos) en el centro de la maceta. En el momento de la plantación, se trituró un envase de fertilizante por maceta en el suelo entre el borde de la maceta y la plántula. Se dispusieron ocho macetas replicadas por tratamiento y variedad. Las plantas se irrigaron con agua limpia durante todo el experimento y no se aplicó ningún otro fertilizante. Para cuantificar los nutrientes liberados en el medio de cultivo del envase de fertilizante, se colocaron recipientes debajo de cada maceta para recoger el efluente descargado durante cinco semanas. Cada semana, se sometieron muestras de agua a un laboratorio para un análisis completo de nutrientes (Waypoint Analytical Labs, Memphis, TN).

Los envases de fertilizantes hechos con película HW retrasaron la difusión de nutrientes desde el envase hacia el suelo. Inesperadamente, las plantas cultivadas con envases de fertilizantes de película soluble en HW tuvieron concentraciones de macro y micronutrientes hasta un 53 % más bajas en el suelo que los envases de fertilizantes hechos con película soluble en CW. La conductividad eléctrica en el suelo fue un 11 % menor con envases de fertilizantes de película soluble en HW frente a CW. Curiosamente, el boro fue el único nutriente que tuvo concentraciones más altas en el suelo (42 %) con envases de fertilizantes de película soluble en HW frente a CW. Por lo tanto, los envases de fertilizantes hechos con película soluble en HW retrasan la liberación de fertilizante en el suelo reduciendo la contaminación ambiental al disminuir el efluente de nutrientes en el medio ambiente.

TABLA 2

TABLA 3

Ejemplo 3

El Ejemplo 3 muestra los efectos de los envases de fertilizantes hechos con dos diferentes películas de PVA solubles en agua dependientes de la temperatura sobre la tasa de liberación de nutrientes en el suelo y el rendimiento de la planta. Se prepararon envases que medían 5 a 8 cm de longitud y 5 a 8 cm de anchura y 1 a 3 cm de altura utilizando una película de PVA soluble en agua fría (CW) de calibre 50 gm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 4 °C) o una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 gm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 50 °C). Ambas películas fueron suministradas por Monosol, LLC. Los envases contenían 13 gramos de fertilizante de liberación controlada Harrell's Polyon® (NPK 15-6-12)

Se utilizaron dieciséis variedades diferentes de plantas anuales con flores que comprenden géneros de Alyssum, Angelonia, Calibrachoa, Catharanthus, Euphorbia, Pelargonium, Impatiens, Lobularia, Pentas, Petunia y Salvia para este experimento. Estas variedades fueron seleccionadas porque representan una gama de géneros con diversos requerimientos nutricionales para el crecimiento y el desarrollo. Por ejemplo, la petunia tiene un alto requerimiento de fertilización, mientras que la begonia es un requerimiento bajo y puede verse afectada negativamente por cantidades supróptimas de fertilizante en el medio de cultivo (Kang y van lersel, 2009). Se llenaron macetas de plástico (950 ml de volumen) con un medio comercial convencional a base de turba sin suelo (suministrado por Berger, Watsonville, CA). En cada maceta se plantó una plántula (tamaño de bandeja de 50 a 288 alvéolos) en el centro de la maceta. En el momento de la plantación, se trituró un envase de fertilizante por maceta en el suelo entre el borde de la maceta y la plántula. Se dispusieron ocho macetas replicadas por tratamiento y variedad. Las plantas se irrigaron con agua limpia durante todo el experimento y no se aplicó ningún otro fertilizante. Para ocho cultivos diferentes, se midieron la EC y el pH del medio de cultivo semanalmente durante 4 semanas utilizando el método de lixiviación por vertido.

Durante 4 semanas de crecimiento, las plantas con envases de fertilizantes de película soluble en HW tenían en promedio una EC un 12 % menor que las plantas cultivadas con envases de fertilizantes hechos con película soluble en CW (Tabla 4). No hubo diferencia en el pH entre los tratamientos. El tipo de envase de película de fertilizante también afectó al crecimiento de la planta. Los cultivos sensibles a la sal soluble, incluyendo Calibrachoa y Begonia, fueron más compactos cuando se cultivaron con un envase de película CW frente a una película HW. Esto se debe a la mayor EC del medio de cultivo con película CW que puede inhibir negativamente el crecimiento de la planta.

La Tabla 4 muestra una comparación de la conductividad eléctrica (mS/cm) de los medios de cultivo para varios cultivos cultivados con un envase de fertilizante preparado con una película de PVA soluble en agua fría (CW) o una película de PVA soluble en agua caliente (HW) durante 4 semanas de producción.

TABLA 4

Ejemplo 4

El Ejemplo 4 muestra los efectos de la plantación en los envases de fertilizantes de suelo hechos con una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 pm (que se disolvía a una temperatura del agua mayor que 50 °C) en plantas de jardín cultivadas en exterior. El rendimiento del jardín exterior se comparó después de la plantación con envases de película soluble en HW frente a tres productos de fertilizante de liberación controlada (CRF) comercializados no envasados en una película de PVOH soluble en agua.

Se fabricaron envases de película soluble en HW de 5 a 8 cm de longitud y 5 a 8 cm de anchura y 1 a 3 cm de altura utilizando una película suministrada por Monosol, LLC. Los envases contenían 13 gramos de fertilizante de liberación controlada Harrell's Polyon® (NPK 15-6-12). Los tres productos fertilizantes comerciales utilizados para las pruebas de comparación incluían 7,5 gramos de Osmocote® Potshots™ Plant Food Nuggets (CRF 15-8-11; suministrado por The Scotts Company LLC), 12 gramos de Tabletas Leonard Starter (CRF 12-17-17; suministrado por AM Leonard, Inc.) y 13 gramos de Osmocote® Smart-Release® Plant FoodPIus(CRF 15-9-12; suministrado por The Scotts Company LLC).

Se utilizaron seis variedades diferentes de plantas anuales de floración que comprenden géneros de Angelonia, Euphorbia, Lantana, Mandevilla, Pentas y Scaevola para este experimento. Estas variedades fueron seleccionadas porque representan una gama de géneros con diversos requerimientos nutricionales para el rendimiento en exterior en el jardín. También son géneros populares vendidos en la industria hortícola y plantados en jardines.

Todas las plantas se cultivaron primero en invernaderos de clima controlados utilizando protocolos de producción tradicionales. Se llenaron macetas de plástico (950 ml de volumen) con un medio comercial convencional a base de turba sin suelo (suministrado por Berger, Watsonville, CA). En cada maceta se plantó una plántula (tamaño de bandeja de 50 a 288 alvéolos) en el centro de la maceta y las plantas se fertilizaron en cada irrigación con un fertilizante líquido estándar. Las plantas se cultivaron hasta la fase de floración lista para el mercado, cuando normalmente serian enviadas a tiendas minoristas y compradas por los consumidores.

Las plantas se trasladaron al exterior para comenzar el periodo de prueba de rendimiento del jardín de verano. Las plantas listas para el mercado de cada variedad se trasplantaron a macetas de patio de plástico de 39 cm de anchura (21,4 L de volumen) llenas con un medio convencional a base de turba sin suelo. En el momento de la plantación en el jardín, se trituró un envase de fertilizante por maceta o un producto fertilizante comercial en el suelo adyacente a la planta. El tratamiento con el fertilizante Osmocote® Smart-Release® Plant FoodPIusse aplicó en la superficie del suelo según las instrucciones de la etiqueta del producto. Un tratamiento incluyó un control sin envase o producto de fertilizante de liberación controlada.

Se dispusieron tres macetas replicadas por tratamiento y variedad de fertilizantes (135 macetas de patio en total). Las plantas se irrigaron con agua limpia tres veces por semana y no se aplicó ningún otro fertilizante. El experimento se realizó del 22 de julio al 1 de noviembre de 2018 y bajo condiciones meteorológicas en exterior de: 20,2 °C de temperatura diaria promedio, 23,9 °C de temperatura diaria promedio, 15,5 °C de temperatura nocturna promedio, 41,1 mol/día/metro cuadrado de integral diaria de luz promedio y 55 % de humedad relativa (Watchdog 2000 Series Weather Station, Spectrum Technologies, Aurora, IL).

Después de 4 meses en el jardín, se midió el peso fresco de todas las plantas cortando la porción de la planta sobre el suelo y pesando inmediatamente el tejido recolectado en una balanza. El peso fresco se utiliza comúnmente durante los experimentos para medir el rendimiento total o la biomasa de una planta después de la temporada de cultivo. Las plantas que se plantaron con envases de fertilizantes de película soluble en HW tuvieron en promedio un 187 % más de biomasa que las plantas de control no fertilizadas y un 32 % más de biomasa que las plantas plantadas con los tres productos fertilizantes disponibles comercialmente.

Después de 4 meses en el jardín, se contó el número total de flores en Angelonia, Mandevilla y Pentas. Las plantas cultivadas con envases de fertilizantes de película soluble en HW tenían un 111 % más flores frente a las plantas de control no fertilizadas y un 36 % más flores que las plantas plantadas con los tres productos fertilizantes disponibles comercialmente.

Inesperadamente, las plantas cultivadas con envases de fertilizantes de película soluble en HW crecieron más y desarrollaron más flores durante la temporada de crecimiento que las plantas cultivadas con Osmocote® Smart-Release® Plant FoodPIus,aunque ambos productos contenían los mismos gramos de nitrógeno por aplicación. Por lo tanto, los envases de fertilizantes hechos con película soluble en HW retrasan la tasa de liberación de fertilizantes en el suelo y mejoran la eficiencia de uso de fertilizantes.

La Tabla 5 muestra una comparación de la biomasa vegetal (gramos de peso fresco) después de 4 meses de crecimiento en el jardín para varios cultivos plantados con un envase de fertilizante de película HW o productos fertilizantes disponibles comercialmente.

TABLA 5

La Tabla 6 muestra una comparación del número de flores después de 4 meses de crecimiento en el jardín para varios cultivos plantados con un envase de fertilizante de película HW o productos fertilizantes disponibles comercialmente. TABLA 6

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una bolsa de fertilización vegetal que comprende:

a) una composición fertilizante que comprende fertilizante de liberación controlada; y

b) una bolsa soluble en agua caliente que encapsula dicha composición fertilizante,

en donde la bolsa soluble en agua caliente se disuelve a 41 a 80 grados Celsius y en donde dicha bolsa soluble en agua caliente comprende una película de alcohol polivinílico.

2. La bolsa según la reivindicación 1, en donde la película de alcohol polivinílico es una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 gm.

3. Un método para reducir nutrientes lixiviados:

a) envasar fertilizante de liberación controlada en envases de alcohol polivinílico (PVA) solubles en agua caliente; b) añadir el envase de fertilizante de la etapa a) a una planta en maceta; y

c) regar la planta en maceta según sea necesario,

en donde dichos envases de PVA solubles en agua caliente se disuelven a 41 a 80 grados Celsius y en donde la cantidad de nutrientes lixiviados se reduce en comparación con fertilizante por separado.

4. El método de la reivindicación 3, en donde los nutrientes lixiviados que se reducen por la bolsa de alcohol polivinílico soluble en agua caliente se seleccionan del grupo que comprende: hierro, manganeso, cobre, bicarbonato, zinc, fósforo, molibdeno, amoniaco, nitrógeno, calcio, potasio, sulfato, magnesio, sodio, cloruro, nitrógeno inorgánico y nitrógeno total.

5. Un método para tratar una planta que comprende:

(a) colocar una planta en un hoyo;

(b) colocar en dicho hoyo al menos una bolsa de alcohol polivinílico que comprende fertilizante de liberación controlada, en donde dicha bolsa forma un espacio cerrado y en donde el alcohol polivinílico es una película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 gm; y

(c) regar dicha planta;

en donde dicha película soluble en agua caliente (HW) de calibre 50 gm se disuelve a 41 a 80 grados Celsius.