MX2014008331A - Soluciones de nutrientes electroquimicamente tratadas. - Google Patents
Soluciones de nutrientes electroquimicamente tratadas.Info
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Abstract
La invención se relaciona a composiciones de nutrientes para aplicaciones agrícolas, y métodos para el cuidado y crecimiento de cultivos o plantas. La composición de nutrientes comprende una solución de nutrientes con base de potasio enriquecida por tratamiento electroquímico. En varias modalidades, la composición de nutrientes con base de potasio comprende ácido hipocloroso. La presente invención implica el uso de las composiciones de nutrientes o soluciones, entre otras cosas, en tratamientos pre-cosecha y post-cosecha y en desinfección ambiental y de suelo.
Description
SOLUCIONES DE NUTRIENTES ELECTROQUÍMICAMENTE TRATADAS
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Las composiciones de nutrientes con propiedades conservadoras son de gran necesidad para una variedad do aplicaciones agrícolas, tal como, por ejemplo, hidroponías donde el medio . deficiente de oxígeno resulta en condiciones favorables para el crecimiento microbiano no deseado, así como también para mantenimiento de pre-cosecha y post-cosecha . Sin embargo, es crítico que los const i tuyent ·¦ s conservadores de la compo i c i >n no interfieran con el crecimiento de planta, desarrollo, y/o calidad. Los radicales libres de oxígeno, por ejemplo, que pueden tener actividad de biocida, pueden experimentar señalización de planta básica y respuestas de tensión [Demidchik et al., Free oxygen radicáis regúlate plasma membrane Ca 2+ - and K-permeable channels in plant root cells, J. Cell Science 1 16(l) :81-88 (2003)], y sus productos de reacción pueden inhibir el crecimiento de la planta [Date et al., Effects of chloramines concentration in nutrient sol ition and expcsire time on plant gt 'Wj h Ln hydroponically cultured lettuce, Scientia Horticulterae 103 (3) :257-265 (2005)]..
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, proporciona composiciones de nutrientes uo entregan oxí¦ je.no activo y/o especies radicales, la composición de nutrientes que tiene propiedades de microbiocida sin inhibir el crecimiento y/o desarrollo de la planta, y/o afectar negativamente la salud o calidad de la cultivo .
En un aspecto, la presente invención proporciona composiciones de nutrientes que están enriquecidas de oxigeno, y con base de potasio. Las composiciones de nutrientes generalmente comprenden ácido hipocloroso y sales de potasio para promover el crecimiento de la planta o cultivo, salud, y/o calidad. La composición puedo u arse para tratamiento de semillas y geiminación y para aplicar a cultivos, incluyendo verduras, frutas, flores, plantas en macetas, granos, cereales, alimentos para animales, plantas de tabaco, y otras plantas y árboles. La composición puede emplearse para cultivos crecidas en invernaderos, incluyendo instalaciones hidropónicas, viveros, granjas, y cualquiera de otras instalaciones internas o al aire libre.
En varias modalidades, la composición de nutrientes comprende una solución que se genera a través de tratamiento electroquímico d»> cloruro de p>t.asio o una comb i n.i< · i ón l cloruro de potasio (KG1) con potasio o carbonato, de sodio o
bicarbonato (K2CO, Na2C03, KHC03, NaHC03) , u otra sal de carbonato, y/o fosfato (s) de potasio. Por ejemplo, en varias modalidades, la solución de alimentación electroquímica comprende KC1 en una cantidad desde alrededor de 0.2g/L, hasta cloruro de potasio .saturado . La solución de alimentación puede comprender KC1 en el intervalo de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 200 g/L, 0.2 g/L a alrededor de 20 g/L, o de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 10 g/L, o de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 5 g/L, o de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 1.5 g/L. En algunas modalidades, la solución de alimentación electroquímica puede comprender uno o más de bicarbonato de potasio, bicarbonato de sodio, carbonato de potasio, carbonato de sodio, u otra sal de carbonato, y fosfato- de potasio (colectivamente) de alrededor de 0..' g/L a alrededor de 5 g/L, o rn .iLqun.is modalidades, de alrededor de 0.5 g/L a alrededor de 3 g/L. El potasio y/o bicarbonato de sodio pueden actuar para estabilizar la solución electrolizada en algunas modalidades, que es particularmente benéfico donde la solución no se genera en el punto de uso.
La solución de alimentación puede procesarse a través de una celda electrolítica para producir una solución electroquímicamente tratada. La solución producida por tratamiento electromecánico ¦ tiene un nivel de salinidad
predeterminado, pH y concentración de oxidantes medidos como cloro libre disponible (AFC). Como un resultado del proceso electroquímico de KC1 (solo o con la adición de otros electrolitos), se producen soluciones de nutrientes de diluyente con pH dirigido y oxidantes totales, medidos como AFC.
En algunas modalidades, nm solución de nutrientes Ix comprende al menos .98.7% o al monos 99.8% por peso de agua, no más que 0.2% o no más que 0.1% por peso de cloruro de potasio, no más que 1% o no más que 0.1% por peso de ácido hipocloroso, y hasta 0.003% por peso de oxígeno disuelto. El intervalo de pH es de alrededor de .3.5 a alrededor de 9.0, y el contenido de oxidante es de alrededor de 5 a alrededor de 10,000 ppm. En algunas . modalidades, el contenido de oxidantes es de alrededor de 5 a alrededor de 1000 ppm, . pero en otras modalidades, es de 1000 a. alrededor de 10,000 ppm. Los oxidantes incluyan, pero no se ! imitan a, ácido hipocloroso, monóxido de dicloro, oxígeno, y bicarbonato y radicales peroxicarbonato . En ciertas modalidades, la solución se prepara como una preparación comercial concentrada, que se diluye antes de la aplicación a la planta o cultivo.
Aún en otros aspectos de la invención, la composición de nutrientes es una formulación de nutrientes enriquecida en potasio con base de arcilla, tiene actividad antimicrobiana
para aplicaciones agrícolas. La composición comprende la solución electroquímica junto con una composición portadora con base de arcilla, . de este modo proporcionando la viscosidad deseada así como también . macro-elementos y micronutrientes para el crecimiento o salud de la planta.
La composición o soluciones de nutrientes pueden ser directamente y/o indirectamente aplicadas a l planta, parte de la planta, tubérculo, o semilla . usando cualquier dispositivo idóneo, tal como un dispositivo de rociado, empañamiento, o empapado. La .iplicación indirecta incluye pero no se limita a aplicar la composición o solución de sal al área alrededor, de la planta, tal como al medio de crecimiento en el que la planta está situada (por ejemplo, la tierra alrededor de la planta en un lugar de campo).
La composición y solución electrolizada se proporcionan para la oxidación de impurezas de agua, incluyendo sulfuro de hidrógeno, hierro, manganeso y contaminantes orgánicos. La solución de nutrientes puede ser efectiva para mejorar el crecimiento de la planta y germinación de la semilla proporcionando una fuente dv nutrientes que contiene elementos que promueven el crecimiento, incluyendo oxígeno y potasio, y puede ser efectiva para promover la salud de la planta y semilla estimulando su sistema inmune para combatir la infección. La composición de nutrientes o solución puede
también ser efectiva para prevenir o reducir el riesgo de enfermedad de planta de los agentes patógenos de agua y aire a través de agua de irrigación, y/o efectiva para mejorar la tasa de la germinación de la semilla desinfectando los patógenos microbianos, . y/o efectiva para prevenir la construcción de biopeliculas microbianas y propagación de moho en sistemas de irrigación de agua, incluyendo rociadores, riegos y tanques, y/o efectiva para incrementar la cantidad de agua que puede reciclarse en sistemas de irrigación cerrados por la reducción de la construcción de la biopelicula y patógenos transmitidos por agua.
En otro aspecto, la invenc i.ón proporciona métodos para crecer, dar cuidado, y conservar plantas y/o partes de la planta, tal como flores cortadas, aplicando la composición o solución de la invención a plantas o partes de las plantas. Alternativamente o en adición, la solución se aplica al material de propagación para protegerlo de la enfermedad y/o mejorar el crecimiento de la planta y/o desarrollo de la planta y/o salud de la planta. En ciertas modalidades, la composición de nutrientes o solución se usa para apoyar el crecimiento de la planta hidropónica. Por ejemplo, la solución de nutrientes ya sea so La o en combinación con otros ingredientes activos se ciclan continuamente . o intermitentemente a través de un sistema hidropónico. La
protección de la enfermedad y/o crecimiento de planta mejorado, desarrollo y/o salud realizados usando las composiciones y métodos de la presente invención pueden llevar a mejorías en un desempeño de planta incluyendo pero no limitando a obtener plantas más verdes, producción mayor, mejor soporte, menos acame de raíz y/o menos fruta podrida.
. En aún otras modalidades, la composición de nutrientes se aplica para proteger o mejorar la planta o cultivos postcosecha. En varias modalidades, las composiciones de
nutrientes o soluciones se aplican para la prevención y control de putrefacción y contaminación de la fruta, vegetales y plantas post-cosecha .
En otro aspecto, la invención proporciona un método para preparar la solución o composición de nutrientes con base de potasio enriquecida de oxígeno para apoyar la producción de planta o cultivo. El método implica incorporar carbonato o bicarbonato (como se describe) en electrolito KC1 para tratamiento electroquímico, o incorporar directamente en una solución electrolizada de KC1 que comprende ácido hipohaloso (por ejemplo, HOC1) .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La FIGURA 1 muestra la reducción en el crecimiento de un patógeno de planta microbiano por una modalidad de
ej emplificación de una solución de nutrientes de conformidad con la invención. Las barras a la izquierda representan la solución de ácido hipocloroso,. con los controles a la derecha.
Las Figuras 2?-2? muestran <?1 tratamiento de semillas de trigo previo a la germinación. La Figura 2A muestra el porcentaje de germinación más de 8 días. La Figura 2B muestra la germinación después del pretratamiento con la solución de ácido hipocloroso.
La FIGURA 3 muestra los resultados de tratamiento de semilla de trigo previo a la germinación, usando una composición de ácido hipocloroso con base de arcilla.
Las FIGURAS 4A-4B muestran los resultados de tratamiento de semilla de tomate previo a la germinación, usando una composición de ácido hipocloroso con base de arcilla. La Figura 4A muestra el porcentaje de germinación con el tiempo. La Figura 4B muestra la germinación después del pretratamiento con la solución de ácido hipocloroso.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La invención se relaciona a composiciones de nutrientes para aplicaciones agrícolas, y métodos para el crecimiento o cuidado de planta o cultivo. La composición de nutrientes comprende una solución de nutrientes con base de potasio
enriquecida por tratamiento electroquímico, y opcionalmente una composición de portador. En varias modalidades, la composición de nutrientes con base de potasio comprende ácido hipocloroso. La presente invención implica el uso de las composiciones o soluciones de nutrientes, entre otras cosas, en tratamientos pre-cosecha y post-cosecha y en desinfección ambiental y de suelo.
En un aspecto, la presente invención proporciona composiciones de nutrientes que están enriquecidas con oxígeno, y con base de potasio, y comprende ácido hipocloroso y sales de potasio para promover el crecimiento de la planta o cultivo, salud, y/o calidad. En varias modalidades, la composición promueve el crecimiento de la planta o cultivo a través de varias etapas o desarrollos, y/o reduce o elimina el riesgo de bacterias anaeróbicas por el aire y por el agua, así como también enfermedades de moho y hongos de las plantas. Particula mente, la combinación de oxígeno y ácido hipocloroso proporciona propiedades antimicrobianas para la composición de nutrientes, y en combinación con potasio, induce la protección sistémica y modifica la resistencia a la enfermedad o susceptibilidad de cultivos a las infecciones. En ciertas modalidades, la composición reduce la ingesta de agua sin afectar negativamente las plantas, de este modo ayudando a reducir las necesidades de agua, que en turno
proporcionan ahorros en los costos y mano de obra . Aún además, la composición ayuda a controlar olores no deseados en ciertas modalidades.
La composición puede usarse para el tratamiento de semillas y germinación ' y para aplicar a cultivos, incluyendo verduras, frutas, flores, plantas en macetas, granos, cereales, alimentos para animales, plantas de tabaco, y. otras plantas y árboles. Estos cultivos pueden crecer en invernaderos, incluyendo instalaciones h dropónicas, viveros, granjas, y cualquiera de otras nstalaciones interiores o al aire libre.
En varias modalidades, la composición de nutrientes comprende una solución que se genera a través de tratamiento electroquímico de cloruro de potasio o una combinación de cloruro de potasio (KC1) carbonato/bicarbonato de potasio o sodio, y/o fosfato (s) de potasio. En ciertas modalidades, la composición se basa en una solución preparada por tratamiento electroquímico de una solución KC1 con uno o más de (o todos) de. K2CO3, KHCO3/KCO3, NaHC03/Na Os, Na.->C03, K3PO H?PO,,, y K2HP04. Otros electrolitos, o sales pueden incluirse así como también ingredientes adicionales deseados para apoyar el crecimiento de planta o controlar el crecimiento microbiano o de plagas. Las propiedades de la composición o solución de nutrientes, tal como pH, sólidos disueltos totales, y
contenido de oxidante son controladas por el régimen de tratamiento electroquímico. La solución puede someterse a dilución adicional y químicos adicionales, tal como por ejemplo, agentes de humectación, para lograr la composición de solución óptima, y para proporcionar oxidación, actividad de hongos, o actividad biocida para descontaminación de la superficie además del control de la calidad de agua.
La solución de alimentación para tratamiento electroquímico puede comprender KCl en una cantidad desde alrededor de 0.2g/L, hasta cloruro de potasio saturado. Por ejemplo, en algunas modalidades, la solución de alimentación puede comprender KCl en el intervalo de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 200 g/L, o alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 20 g/L, o alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 10 g/L, o alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 5 g/L, o alrededor de 0.2 g/L. a alrededor, de 3 g/L,. En ciertas modalidades, la solución de alimentación comprende cloruro de potasio saturado. En ciertas modalidades, la solución de alimentación comprende KCl de alrededor de 0.5 g/L a alrededor de 20 g/L o alrededor de 0.5 g/L a alrededor de 5 g/L. En algunas modalidades, la solución de alimentación es una mezcla de electrolito con base de cloruro de potasio con una solución diluida de carbonato de potasio (y/o carbonato de sodio) , y opcionalmente fosfato de potasio. Por ejemplo, la solución de
alimentación puede comprender, además de KC1: K2CO3, KHCO3 (y/o NaHC03) , y además puede comprender K3PO, KH2P04, y K.2HPO4. Cuando KCl se mezcla con otro electrolito (por ejemplo, NaCl), preferiblemente, KCl es la sal predominante. Por ejemplo, la solución de alimentación tiene más KCl que cualquier otro electrolito. En ciertas modalidades, la solución de alimentación comprende carbonato de potasio (y/o carbonato de sodio) y/o fosfato de sodio (colectivamente) de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de .5 g/L, o en algunas modalidades, de alrededor de 0.5 g/L a alrededor de 3 g/L. La adición de carbonato de potasio (y/o carbonato de sodio) y/o fosfato de potasio (colectivamente) afecta directamente el nivel de enriquecimiento de oxí jeno en la solución de nutrientes producida a través de un diafragma con base de celda de electrolito. En algunas modalidades, el carbonato de potasio y/o sodio o bicarbonato se incluyen en una cantidad que estabiliza la solución, que es particularmente benéfica donde la solución no se genera. en el punto de uso.
Sin apegarse a la teoría, el carbono inorgánico disuelto (DIG) , que generalmente incluye carbonatos, bicarbonatos, ácido carbónico y C02 disuelto, proporciona capacidad de amortiguación baja o mínima en el intervalo de pH dirigido por las soluciones y composiciones descritas en la presente. Sin embargo, estas soluciones se estabilizan efectivamente,
de manera que las soluciones y composiciones no sean dependientes de la producción "bajo demanda". El efecto estabilizador puede ser debido a, en parte, la capacidad de captación de radicales libres de DIC para por lo tanto retrasar la descomposición de HOCl .
La solución de alimentación puede procesarse a través de una celda electrolítica para producir la solución electroquímicamente tratada. Una celda electrolítica con base de diafragma, puede usarse para el tratamiento electroquímico; sin embargo, otras celdas electrolíticas con cámaras de ánodo y cátodo separados pueden emplearse. Por ejemplo, el Sterilox® 2200, o Sterilox* 2300 pueden usarse para el tratamiento electroquímico. Los métodos de operación de celdas electroquímicas se describen en Pat. E.U.A. Nos. 7,303,660, 7,828,942, 6,770,593 y 7,335,291, 7,897,023, así como también WO 2004040981, cada una de las cuales se incorpora de este modo como referencia en sus totalidades. Tales métodos pueden empelarse aquí.
La solución producida por tratamiento electroquímico tiene un nivel de salinidad predeterminado, pH, y concentración de cloro disponible libre (AFC) . Como resultado del proceso electroquímico de Cl solo o con la adición de las sales (como se describe) , soluciones de nutrientes diluidas (esto es, debajo de 1.5g/L del total de sólidos disueltos)
con pH dirigido y oxidantes totales, medido como AFC, se producen. El contenido de oxígeno disuelto puede alcanzar de 130 a 300% saturación 'en el caso de adición de carbonato de potasio (y/o carbonato de sodio) y/o fosfato de potasio (colectivamente) , tal como de 130% a alrededor de 200% en caso de carbonates ' o aditivos de carbonatos a la solución precursora.
La solución en ciertas modalidades, emplea una cantidad estabilizante de un bicarbonato o carbonato de metal de tierra alcalina o álcali, tal como, por ejemplo, sodio, potasio, calcio, o magnesio. En algunas modalidades, los bicarbonatos o carbonatos se agregan previo a la formación de ácido hipohaloso '(por ejemplo, por tratamiento electroquímico) , y en otras modalidades, los bicarbonatos o carbonatos se agregan a la solución después de la formación de ácido hipohaloso. Por ejemplo, el bicarbonato ( s ) o carbonato (s) puede agregarse a la solución precursora, el electrolito, y/o la solución final.
Los carbonatos y bicarbonatos pueden agregarse en una "cantidad estabilizadoraA , que puede determinarse con referencia al cambio en- el contenido de pH o AFC de la solución con el tiempo. Generalmente, la solución se considera estabilizada 'si la cantidad de AFC no cae debajo de alrededor de 75% del valor inicial más de un periodo de
alrededor de 6 meses. En ciertas modalidades, el contenido de AFC se estabiliza al menos un año desde la fecha de producción de la solución. Además, la estabilidad de la solución puede determinarse con la referencia al pH. Generalmente, la solución se considera estabilizada si el pH no varia por 1 unidad sobre un periodo de tiempo de alrededor de 6 meses. En ciertas modalidades, el pH se estabiliza al menos un año desde la fecha de producción de la solución. La solución debe de. almacenarse a 20°C o menos para estabilidad mayor. 20°C es la temperatura de referencia para la determinación de estabilidad.. La solución debe de almacenarse en recipientees de almacenamiento que no sean permeables por medio de luz UV y difusión de gases disueltos.
La cantidad de estabilización de carbonato bicarbonato puede determinarse con referencia al contenido de AFC. Por ejemplo, la cantidad de estabilización del carbonato o bicarbonato se incorpora en la. solución en una relación molar de alrededor de 1:2 con respecto al nivel AFC. En algunas modalidades, los. bicarbonatos o carbonatos se incorporan en la solución en al menos cantidades equimolares con respecto al contenido AFC (por .ejemplo, contenido de ácido hipocloroso) . En. aún otras modalidades, el bicarbonato/carbonato se incorpora a 2:1, 5:1 o más con respecto al contenido de AFC. En algunas modalidades, otros
componentes que pueden afectar el contenido de AFC, tal como amortiguadores de fosfato, no se emplean o están presentes en cantidades limitadas.
Por ejemplo, para soluciones que tiene un contenido de AFC de alrededor de 200 ppm a alrededor de 500 ppm, carbonato o bicarbonato pueden incorporase en una cantidad de desde 300 mg/L a alrededor de 1500 mg/L para estabilizar la solución. En ciertas modalidades,' tales soluciones se estabilizan incorporando de alrededor de 400 a alrededor de 1000 mg/L de carbonato o bicarbonato. En algunas modalidades, la adición de los bicarbonatos o carbonatos de metales de tierra alcalina o álcalis se proporciona para efectividad biocida mejorada, especialmente en la presencia de carga orgánica alta.
En algunas modalidades, la solución de nutrientes
(concentración Ix) comprende al menos 98.7% (por ejemplo, al menos 99.8%) por peso de agua, no más que 0.2%> (por ejemplo, no más que 0.1%) por pesó de cloruro de potasio, no más que 1% (por ejemplo, no más que 0.1%) en peso ácido hipocloroso, y hasta 0.003% por peso de oxigeno disuelto. El intervalo de pH es de alrededor de- 3.5 a alrededor de 9.0, y de alrededor de 4.0 a 8.0 en ciertas modalidades, y el contenido de oxidante es de alrededor de 1 a alrededor de 10,000 ppm. Por ejemplo, en ciertas modalidades donde el contenido de
oxidante alto se prefiere., la solución puede tener de 200 ppm a alrededor de 10,000 ppm, o alrededor de 400 ppm a alrededor de 6,000 ppm, alrededor de 600 ppm a alrededor de 2000 ppm, o alrededor de 800 ppm a alrededor de 1000 ppm. Donde el contenido de oxidante bajo se prefiere, la solución puede tener de 1 ppm a alrededor de 200 ppm, 5 ppm a alrededor de 100 ppm, 10 ppm a alrededor de 50 ppm, o de 1 ppm a; alrededor de 20 ppm, o de alrededor de 1 ppm a alrededor de 10 ppm. Los oxidantes incluyen, pero no se limitan a, ácido hipocloroso, monóxido de dicloro, oxigeno, y radicales peroxicarbonato y bicarbonato.
En algunas modalidades, la solución de nutrientes se prepara por tratamiento electroquímico de NaCl, con adición post-proceso de K2C03, KHC03, NaHC03, KaHP04, y/o KH2HP04. En algunas modalidades, el tratamiento electroquímico de una solución NaCl se conduce como se describe en la Patente de E.U.A. No. 7, 897, 023, que de este modo se incorpora cono referencia en su totalidad.
En algunas modalidades, otras composiciones se incorporan para alcanzar las propiedades deseadas, incluyendo viscosidad. Por ejemplo, un agente o portador con base de arcilla se agrega post electrólisis para mejorar las propiedades de la solución en algunas modalidades. La adición del ingrediente de arcilla mejora las propiedades de la
formulación extendiendo la actividad antimicrobiana residual y entregando rtiacro- y micro- nutrientes. Los materiales de arcilla son generalmente compatibles con la solución y mejoran la viscosidad. Los beneficios adicionales de acuerdo a estas modalidades incluyen actividad anti-fúngica prolongada debido al efecto residual mejorado en la superficie de la planta, inhibición mejorada de adhesión de esporas de hongos y prevención de infección de hongos, y adición de nutrientes o macro elementos para mejorar el crecimiento.
Las composiciones y formulaciones de arcilla son bien conocidas en la técnica y comprenden micronutrientes tal como hierro, zinc, cobre, manganeso, molibdeno, y boro, asi como también macronutrientes tal como nitrógeno, fósforo y litio. Las composiciones de ej emplificación pueden usarse de acuerdo con la invención se describen en la Patente de E.U.A. 8,017,158, Patente de E.U.A.. 7, 906, 131, Patente de E.U.A. 7,080,481, Patente de E.U.A. 6,939,357, cada una de las cuales se incorpora como referencia en su totalidad. En algunas modalidades, la composición del portador comprende uno o más de arcilla de caolin, arcilla laponita, óxido de aluminio, óxido de zinc, y silicato de aluminio. Las composiciones y formulaciones pueden comprender cantidades óptimas de sílice, calcio, magnesio, y azufre, incluyendo
silicato de calcio y sulfito de magnesio. En algunas modalidades, la solución de nutrientes electroquímicamente tratada se incorpora como mezcla espesa con un material de arcilla (por ejemplo, de '2% a 50% en peso arcilla, o de 5%. a alrededor de 40% en peso arcilla, o de 10 a 30% en peso arcilla), tal como una de caolín o arcilla laponita. En algunas modalidades, la solución de nutrientes electroquímicamente tratada se incorpora como un sol con un material de arcilla con base.de sílice (por ejemplo, de 0.5% a alrededor de 2%. en peso arcilla, tal como a arcilla laponita) . La composición en algunas modalidades tiene una viscosidad en el intervalo de alrededor de 5cp o lOcp a alrededor de 2,000cp, o en otras modalidades, de alrededor de lOcp a alrededor de 5Ó00cp. En algunas modalidades, la viscosidad puede estar en el intervalo de alrededor de 20cp a alrededor de 500cp, o alrededor de 20cp a alrededor de lOOcp.
Mientras la solución puede comprender, o consistir esencialmente de ácido hipocloroso como el agente activo, en algunas modalidades, la solución puede contener otros ácidos hipohalosos (por ejemplo, HOBr, o mezcla de los mismos). En algunas modalidades, la solución contiene otra especie de producción de radical . u oxidación tal como un hipoclorito , hidróxido, H202 y 03 entre otros.
Las propiedades de la solución de nutrientes se
confeccionan para los requisitos de la solución. Por ejemplo, para pre-tratamiento de semillas previo a su germinación (por ejemplo, de acuerdo a los métodos descritos en la presente), la solución tiene un contenido de oxidantes alto mayor que 400 ppm o mayor que 500 ppm. Por ejemplo, el contenido de oxidantes puede estar en · el intervalo de 500 ppm a 1200 ppm en varias modalidades (por ejemplo, alrededor de 1000 ppm, o de alrededor de 800 a alrededor de 1200 ppm) y un pH en el intervalo de 4-6 (por ejemplo, alrededor de 5, o 4.5 a 5.5) . En otras modalidades, la solución tiene un. contenido de oxidantes de hasta alrededor de 10,000 ppm, por ejemplo, cuando se aplica como una neblina por tratamiento de choque foliar o como un aditivo de agua de irrigación para tratamiento foliar. Dependiendo del tipo de semillas y su sensibilidad a la humedad, las semillas pueden enjuagarse o empañarse con la solución de nutrientes, o sumergirse en la solución de nutrientes. En la etapa de la germinación de semillas, la solución tiene un contenido de oxidantes relativamente bajo, por ejemplo, alrededor de 1 a alrededor de 5 ppm, y un pH de alrededor de 7 a alrededor de 8. En la etapa del crecimiento de la planta, la solución puede tener oxidantes bajos, por ejemplo, alrededor de 1 a alrededor de 5 ppm, y el total de sólidos disueltos y valor, de pH de la solución aplicada son dictados por el tipo de planta siendo
tratada, y en varias modalidades implica un pH de alrededor de 5.8 a alrededor, de 7.5, y electro-conductividad de alrededor dé 1.5 a 3 mS/cm.
Los parámetros de la solución de nutrientes, tal como pH, sólidos disueltos totales y contenido de oxidantes son controlados por el régimen de tratamiento. Los sistemas descritos en la presente proporcionan la habilidad para producir soluciones dentro de un intervalo de pH de 3.5 a 9 y total de contenido de oxidantes de 5 a 10,000 ppm.
Sin desear apegarse a la teoría, la composición y solución de la invención se proporcionan para la oxidación de impurezas de agua, incluyendo sulfuro de hidrógeno, hierro, manganeso y contaminantes. orgánicos. La solución de nutrientes puede ser efectiva para mejorar el crecimiento de la planta y germinación sembrada proporcionando una fuente de nutrientes que contiene elementos de promoción de crecimiento, incluyendo oxígeno y potasio, y puede ser efectiva para promover la salud de la planta y semilla estimulando su sistema inmune para combatir la infección. La composición de nutrientes o solución puede también ser efectiva para prevenir o reducir el riesgo de enfermedad de la planta de patógenos de la planta de aire y agua a través del agua de irrigación, y/o efectiva para mejorar la tasa de germinación de semillas desinfectando los patógenos
microbianos, y/o efectiva para prevenir la construcción de biopeliculas microbianas y propagación de moho en sistemas de irrigación de agua, incluyendo rociadores, lineas de agua y tanques, y/o efectiva para incrementar la cantidad de agua que puede reciclarse en sistemas de irrigación cerrados por reducción de la construcción de patógenos en el agua y biopelicula.
La composición o soluciones de nutrientes pueden ser directamente y/o indirectamente aplicados a la planta, parte de la planta, medio de ' crecimiento, tubérculo, o semilla usando cualquier dispositivo idóneo, tal como un dispositivo de rociado, nebulización, o empapado. En ciertas modalidades, la solución se prepara como una preparación comercial concentrada (concentrada con respecto a las propiedades de la solución descritas en la presente) , que. se diluye antes de la aplicación al cultivo. Por ejemplo, la preparación comercial puede diluirse 5 veces, 10 veces, 100 veces, o 200 veces o más previo a su uso. Las formulaciones comerciales concentradas pueden suministrarse en forma de botella, y donde se estabilizan como se describe en la presente, pueden tener una vida útil de un año o más. Las preparaciones de soluciones de ácido hipocloroso estabilizadas además se describen en U.S. 2012/0232616, que de este modo se incorpora como referencia.
Las soluciones estabilizadas (incluyendo formas concentradas) pueden empacarse para almacenamiento o venta, usando cualquier recipiente idóneo, tal como cualquiera de las botellas de plástico ' o vidrio idóneas, o bolsas (por ejemplo, bolsas de plástico) . Los recipientes pueden ser transparentes, u opacos de maneras que sean impenetrables por la luz, y pueden ser de cualquier unidad de volumen, tal como alrededor de 100 mi., alrededor de 125 mi, alrededor de 250 mi, alrededor de 0.5 litros, alrededor de 1 litro, alrededor de 5 litros, alrededor de 20 litros, o más.
La solución de nutrientes puede usarse en formulaciones comercialmente disponibles, o como una mezcla con otros compuestos activos, tal como sustancias reguladoras de crecimiento, fertilizantes, fungicidas, bactericidas, insecticidas, nematicidas, acaricidas, agentes esterilizantes, atrayentes, o semioquímicos .
En otro aspecto, la invención proporciona métodos para crecer, dar cuidado, y conservar plantas y/o cultivos, aplicando la composición o solución de la invención a las plantas, partes de las plantas, y/o las áreas de alrededor de tales plantas y/o partes de plantas. Virtualmente cualquier planta puede tratarse con la composición de nutrientes de acuerdo a este aspecto de la invención para promover el crecimiento y prevenir o disminuir muchas enfermedades de
plantas. El tratamiento puede ser para partes de planta individuales, cultivos de tejido de planta, plantas individuales, grupos de plantas o campos enteros de plantas de cultivo. Por ejemplo, en varias modalidades la solución se aplica a una o más. de las plantas de papa, plantas de tomate, remolacha azucarera, cañóla, fresas, garbanzos, lentejas, brócoli, espárragos, col, coliflor, césped, tabaco, espinacas, zanahorias, ginseng, rábano, algodón, soja, maíz, arroz, trigo, guisantes, árboles de manzana, naranjos y plantas ornamentales, incluyendo flores de pascua, petunias y rosas, o sus raices, rizomas, tubérculos la solución se aplica al material de propagación de cualquiera de los anteriores para proteger de la enfermedad y mejorar el crecimiento y/o desarrollo.
Las composiciones de nutrientes o soluciones pueden aplicarse por rociado o foliarmente atomizada aplicadas en el surco en el tiempo de la siembra o después de la siembra durante el crecimiento de la planta, ya sea por separado o mezcladas juntas con otros compuestos activos en el tiempo de la aplicación. Por ejemplo, la composición de nutrientes o solución ya sea sola en combinación con otros compuestos activos pueden introducirse al suelo ya sea antes de la germinación de la semilla o después directamente al suelo en contacto con las raices. Los métodos para aplicar las
soluciones al suelo incluyen cualquier método idóneo que asegurar que la solución de nutrientes penetra el suelo, por ejemplo, aplicación de bandeja de vivero, en aplicación en surco, empapamiento del suelo, inyección del suelo, riego por goteo, aplicación a través de aspersores o pivote central, e incorporación en el suelo (amplia o en banda) .
F.n varias modalidades, la solución de nutrientes se aplica para el tratamiento y control y/o prevención de enfermedades de hongos y bacterias incluyendo Rhizoctonia spp. (por ejemplo, Rhizoctonia solani) , Pythium spp. (por ejemplo, Pythium ultimum) , Fusarium spp., Verticillium spp., Alternaría spp. (por ejemplo, Alternaría solani, Alternaría brassicieoia) , Phytophthora spp. (por ejemplo, Phytophthora infestans) , Aphanomyces, Cercospora, Rhizopus, Sclerotium, ergot, Ascochyta , Anthracnose, Phytophthora infestans , Pythium ultimum, Botrytis cinérea, Colletotrichum cocodes , Cladosporium cucumerínum, Monilinia fructicola , Venturia pyrina, Acidovorax avenae, Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris, Erwinia carotovora , Clavibacter michiganense, Plasmopara vitícola , Sphaerotheca fuliginea , Uncinula necator, y Peronospora parasítica .
En ciertas modalidades, la .composición de nutrientes o solución se usa para apoyar el crecimiento de la planta hidropónica. La hidroponía es un método de cultivo de plantas
usando soluciones minerales sin suelo. Por ejemplo, las plantas terrestres pueden crecerse con sus raíces en la solución de nutrientes mineral sola o con un medio inerte, tal como grava, lana de roca (Lana mineral), fragmentos de ladrillo, lassenite puzolánico, bolitas de arcilla horneadas, cacahuates de poliestireno, cáscara de coco, piedra pómez, fibra de madera, vermiculita o perlita. En un sistema hidropónico, las plantas absorben materiales minerales como iones inorgánicos directamente del agua, y el suelo no se requiere para el cultivo de plantas.
La administración del olor y la administración del agua continúan siendo problemas en la hidroponía. La solución de nutrientes descritos en la presente puede disminuir la ingesta de agua sin afectar negativamente las plantas y también reducir las necesidades de agua en el caso de reciclado de agua, de este modo proporcionando ahorro en el costo y mano de obra. La solución de nutrientes de la presente invención, también puede usarse para controlar los olores indeseables.
De este modo, en varias modalidades, la presente invención implica el uso de la solución de nutrientes ya sea sola o en combinación, con otros ingredientes activos en un sistema de hidroponía para proporcionar nutrientes a las plantas y para controlar el crecimiento de bacterias y/o
hongos .y olores asociados. Por ejemplo, la solución de nutrientes ya sea sola o en combinación con otros ingredientes activos se ciclan continuamente o intermitentemente a través del sistema de hidroponia. En ciertas modalidades, la solución de. nutrientes ya sea sola en combinación con otros ingredientes activos se ciclan a través de un sistema de hidroponia intermitentemente, por ejemplo, al comienzo de una nueva siembra de cultivos, durante el periodo de crecimiento de los cultivos, y/o al final del periodo de crecimiento de los cultivos en o cerca del tiempo de cosecha. Alternativamente, la solución de nutrientes se cicla a través del sistema de hidroponia alrededor de una vez al día, una vez a la semana, o alrededor de una vez al mes. De este modo, en varias modalidades, la solución o composición de la invención se aplica r_.desde una vez a alrededor de diez veces por mes. En una modalidad la solución de nutrientes ya sea sola o en combinación con otros ingredientes activos se aplican como un rociado foliar a las plantas en el sistema de hidroponia.
En una modalidad, la solución de nutrientes se introduce en el sistema hidropónico para tratar las enfermedades de las plantas comunes para los sistemas de hidroponia, incluyendo pero no limitando a podredumbre de las semillas debido a marchitez por Verticillium; pudrición de la raíz
frecuentemente causada por Phytophthora spp, ; pudrición de popa y corona frecuentemente causada por Fusarium spp, ; podredumbre de las semillas causada por Botrytis , Macrophomina phaseoli, Phytophthora, Pythium, Rhizoctonia solani, Sclerotium rolfsii, o Thielaviopsis; hernia de col causada por Plasmodiophora brassicae; oidio causado por hongos en el orden de Erysiphales ; plaga temprana causada por Alternaría solani; y moho causado por hongos en el orden de Pucciniales. Donde la evidencia de tales patógenos o enfermedades es aparente, la solución puede aplicarse como se describe anteriormente para reducir o controlar la enfermedad .
En aún otras modalidades, la composición de nutrientes se aplica para proteger o mejorar la planta o cultivos post-cosecha, por ejemplo, desde el tiempo después de la cosecha y durante el transporte para la venta a los consumidores. El control apropiado de las ' enfermedades que afectan las cosechas durante el manejo en el campo asi como también la putrefacción durante el almacenamiento post-cosecha es critico para minimizar la pérdida de cultivos comerciales. Aproximadamente 15% de la producción agrícola total en países desarrollados se pierde por estas razones. La enfermedad post-cosecha es incluso un problema mayor en países en desarrollo donde puede contar tanto como 40% en la producción
total. Por ejemplo, los cultivos tal como espinaca, lechuga, brotes de alfalfa, perejil, cilantro, cítricos, fresas, plátanos, duraznos y mangos frecuentemente se contaminan biológicamente post-cosecha. La contaminación puede iniciarse pre-cosecha (por ejemplo, por presencia de parásitos en el tiempo de la recolección/cosecha), durante la cosecha (por ejemplo, cuando los contaminantes son introducidos por intervención humana, o cosechadores mecánicos) y post-cosecha (por ejemplo, donde las esporas y asentamiento de parásitos en la cosecha se producen) . La contaminación biológica puede ser causada por hongos, moho o bacterias gue pueden dañar los cultivos y llevar a pérdidas en la producción de producción comercial. Peor aún, la contaminación biológica puede ser causada por organismos que son patógenos para los humanos, incluyendo Escherichia coli y Salmonella. Si este tipo de contaminación no se detecta, y se consumen los cultivos contaminados, puede resultar un brote de la enfermedad en humanos .
Por consiguiente, en varias modalidades, las composiciones de nutrientes o soluciones se aplican para la prevención y control de putrefacción y contaminación de la fruta post-cosecha, vegetales y plantas, en una modalidad, la solución de nutrientes puede rociarse o nebulizarse en la fruta, vegetales o plantas. En otra modalidad, la fruta,
vegetales o plantas se sumergen en la solución de nutrientes. La presente invención en otra modalidad se proporciona para inmersión de la fruta cosechada, vegetal, planta, o una parte de la misma, en la solución de nutrientes para mantener la fruta o vegetal cosechado en un estado hidratado y libre de enfermedad. En ciertas modalidades, la fruta cosechada, vegetales y plantas se tratan como se describe anteriormente previo a la transportación y almacenamiento para erradicar cualquier contaminación biológica o plagas vivas.
En otro aspecto, la invención proporciona un método para preparar la solución o composición de nutrientes con base de potasio enriquecida con oxigeno. .El método implica incorporar carbonato o bicarbonato (como se describe) en electrolito KC1 para tratamiento electroquímico, o directamente a una solución electrolizada de Cl que comprende ácido hipohaloso (por ejemplo, HOC1) . Por ejemplo, una solución electrolizada u otra solución de ácido hipohaloso pueden diluirse con agua o solución acuosa que comprenda bicarbonatos o carbonatos. En otras modalidades, la solución de ácido hipohaloso diluida (por ejemplo, que tiene el contenido AFC deseado) se agrega a los recipientes que comprenden bicarbonatos o carbonatos secos de metales de tierra alcalina o álcali.
El carbonato ó bicarbonato pueden agregarse al electrolito seco de acuerdo con el contenido de AFC deseado
de la solución resultante. Las soluciones de ácido hipocloroso 'pueden prepararse pasando solución de Cl que contiene el carbonato/bicarbonato sobre electrodos recubiertos de titanio separados .por una membrana de cerámica semi-permeable en una corriente de alrededor de 6 a 9 Amps, el tratamiento electroquímico de salina, se describe, por ejemplo, en Patente de E.U.A. 7,303,660, Patente de E.U.A. 7,828,942, y Patente de E.U.A. 7,897,023, que de este modo se incorporan como referencia.
Las composiciones portadoras, tal como portadores con base de arcilla, como ya se describió, pueden entonces incorporarse.
Los siguientes ejemplos' no limitantes ilustran ciertas modalidades de la invención.
EJEMPLOS
Ejemplo 1: Actividad bactericida y fungicida de ácido hipocloroso con base de potasio enriquecido con oxígeno.
La solución con base de potasio enriquecida con oxígeno de ácido hipocloroso se produjo procesando KC1, 2g/l, a través de una celda electrolítica basada en diafragma. Las soluciones con pH final de 5.75 - 6.75 y contenido de oxidantes 200120 ppm se produjeron ajustando una descarga parcial de catolito y recirculación a través de la cámara a
160%. La conductividad de la solución de nutrientes varió de 1.5 a 3.0 mS/crn dependiendo del pH de la solución. Las soluciones producidas se probaron para acción bactericida.
La acción bactericida de la solución de la invención (a una concentración de ácido hipocloroso de 200 ppm AFC y un intervalo de pH de 5.75-6.75) cuando se roció (nebulizó) se evaluó contra una especie de patógeno de cultivo Pseudomonas, que se marcó a 108'4 CFU en azulejos de cerámica de 10 x 10 cm2 que se colocaron en varias posiciones, tanto verticalmente como horizontalmente dentro de las áreas rectangulares de 50 cm x 30 cm. Después de rociar con la solución de la invención y 1 h de asentamiento, las cuentas de Pseudomonas en todos los portadores siempre se encontró están debajo de los limites de detección (2 logio CFU/ml) . Estos resultados muestran que la solución cuando se roció produjo reducciones mayores que- 6 logio CFU/ml contra una especie de Pseudomonas, como se compara a los azulejos que no se trataron con la solución electrolizada.
La actividad antifúngica de la solución (en una concentración de ácido hipocloroso de 180 ppm AFC y un intervalo de pH de 5.75-6.75) se probó contra las especies de dos patógenos de cultivo fúngico de Candida y Aspergillus en pruebas de laboratorio. Las suspensiones fúngicas (1 mi) se agregaron a 1 mi de agua destilada estéril y 8 mi de la
solución electrolizada se agregó en un intervalo de concentraciones a 20 °C. Después de los tiempos de exposición de 5 mins, 1 mi de muestras se neutralizaron usando una solución de quelado estándar. Todas las muestras se diluyeron en serie, se emplacaron en agar de soya Tryptic, se incubaron a 37 °C por 3 días y se contaron las unidades que forman colonia. Los resultados muestran que la solución produjo mayor que una exterminación log .4 contra ambos patógenos de cultivo fúngicaes dentro de 5 minutos (ver Tabla a continuación) .
Ejemplo 2: Solución con base de potasio enriquecida de oxigeno de ácido hipocloroso para el control de patógenos de planta
La solución con base de potasio enriquecida de oxigeno
de ácido hipocloroso se produjo procesando Cl a través de una celda electrolítica basada en diafragma. Las soluciones con un pH final de 5.8 ± 0.2, contenido de oxidantes de 50 ppm, y 138% saturación de oxigeno disuelto se probaron para prevención de contaminación cruzada del través del agua.
La habilidad de la solución (en una concentración de ácido hipocloroso de 50 ppm AFC y un intervalo de pH de 5.6-6.1) para controlar el crecimiento bacteriano de los patógenos de planta en agua se evaluó en pruebas de laboratorio. Los manojos de espárragos se almacenaron en ya sea la solución electrolizada o agua de la llave durante 48 horas y el nivel de crecimiento de la bacteria Enterobacteriaceae en las soluciones de almacenamiento se midió. Enterobacteriaceae es una familia de bacterias de mayor importancia ya que Enterobacteriaceae incluye patógenos de planta importantes, tal como Er inia, Pantoea, Pectohacterium y Enterobacter . Los resultados mostraron que usando la solución electrolizada para almacenar espárragos que previenen el crecimiento de Enterobacteriaceae durante 48 horas de almacenamiento. El control de agua de la llave usada para almacenar espárragos se contaminó con Enterobacteriaceae después de 2 horas a temperatura ambiente y mostró contaminación pesada de 50, 000 CPUs por mi de Enterobacteriaceae después de 24 horas y más de un millón de
CFU por mi después de 48 horas (ver Figura 1) .
Ejemplo 3: Pretratamiento ¦ de semillas previo a la germinación
Una mezcla de 2g/l de KHC03 y 8g/l de KC1 se usaron como una solución de electrolito de alimentación procesada a través del celda electrolítica basada en diafragma. La solución de nutrientes final tuvo un pH 5.8, electro-conductividad 1.88mS/cm, contenido de oxidantes de 500 ppm (medido como cloro libre disponible), y 208% saturación de oxígeno disuelto.
La solución no diluida se usó para pre-tratamiento de semillas de pepino Persian Baby¦ previo a la germinación, 6 paquetes de semillas comercialmente disponibles se trataron por 4 horas en las soluciones de prueba. La germinación de las semillas pre-tratadas se comparó a la germinación de las semillas no tratadas. La germinación de las muestras se probó después de 3 días para, cuentas tempranas y después de siete días para las cuentas finales. Los resultados mostraron germinación temprana de las semillas pre-tratadas en comparación a las semillas no tratadas.
4 horas (prueba) 67 99
Ejemplo 4: Ácido hipocloroso con base de potasio enriquecido con oxigeno para riego de plantas y cultivos
Una solución 1:100 de nutrientes diluida del ácido hipocloroso con base de potasio enriquecido con oxigeno, que tiene 5 ppm medido como cloro libre disponible, se usó para el riego de la floración de las plantas en maceta Poinsettia. Los resultados demostraron mejor contenido de humedad del suelo, en el caso del riego con la solución, y mejores condiciones de la planta según lo indicado por la apariencia de las hijas y las flores, comparado a las plantas en maceta tratadas con agua. Las plantas tratadas con agua tuvieron el número más alto de hojas secas.
La salmuera de KC1 saturada se usó como una solución de electrolito de alimentación procesada a través de la celda electrolítica basada en diafragma por el método descrito en la Patente de E.U.A. 7,897,023. Se recolectó el anolito para un recipiente 20L que comprende 20g de carbonato de potasio seco, que es equivalente a 390 mg/L adicionales de K+ en el nutrientes final. La solución de nutrientes final tuvo un pH 5.4, electro-conductividad 1.88mS/cm, contenido de oxidantes de 900 ppm (medido como cloro libre disponible), y 168%
saturación de oxígeno disuelto. El concentrado se usó para el riego y rociado del jardín vegetal, dosificándolo en corriente de agua para la concentración dirigida de 5ppm AFC.
Las plantas de brócoli se regaron en una base diaria con solución de nutrientes diluida 1:160 ácido hipocloroso con base de potasio enriquecido con oxígeno, que tiene 5 ppm medido como cloro libre disponible. Los resultados demostraron humedad consistente del suelo sin algún residuo de sal o acumulación de moho con el. tiempo.
Ejemplo 5: Composiciones de ácido hipocloroso con base de arcilla
Lo siguiente ilustra el uso de agentes con base de arcilla para el tratamiento de semillas y control microbiano. Lo siguiente muestra, germinación de semillas de trigo orgánico Invicta.
La solución de base de potasio enriquecida con oxígeno de Ácido hipocloroso se produjo procesando un KC1 premezclado, 8g/L, y HC03, 2g/L, solución de alimentación a través de una celda electrolítica basada en diafragma. La solución con el intervalo de pH final de 5.5 - 6.5 y la concentración de cloro disponible libre en el intervalo de 500 - 800ppm, conductividad 1.85mS/sm, y nivel de saturación de oxígeno disuelto 130 - 150% se usó como un medio de dispersión en formulación de hidrogel Laponita XL-21. La
composición final de H0C1 + 2%' Laponita se usó para pre-tratamiento de las semillas de trigo Invicta orgánico.
El efecto del hidrogel con base de H0C1 en la germinación de semillas se comparó al no tratamiento y tratamiento de semillas con base de hipoclorito. Figura 2. Los resultados demuestran que no hay reducción importante o retraso en la germinación de trigo Invicta orgánico, incluso cuando la composición de hidrogel con base de H0C1 enriquecida de potasio se dejó en las semillas más de 24 horas.
El siguiente ejemplo muestra el control microbiano de las semillas de trigo Invicta orgánico. Las semillas del trigo Invicta orgánico se trataron con composición HOC1 - LAP hidrosol sumergiendo las semillas en hidrogel y mezclando por vórtice ya sea 10 o 60 minutos. Relación semilla: volumen 20 g semilla/ 10 mi o -20 g semilla/20 mi se usaron como equivalente a 500 y 1000 litros/ tonelada de semilla.
500 - 800 ppm de solución de HOC1 enriquecida con potasio de cloro disponible libre se aplicó como un medio de dispersión para composición de hidrogel Laponita 2-2,5 %. Estas concentraciones se seleccionaron para la descontaminación de la micro flora natural de la semilla. No hubo diferenciación entre microflora natural de las semillas que no fueron desinfectadas por la composición y
contaminación ambiental que pueden haber infectado las semillas durante la incubación o enumeración. Las semillas se secaron a RT 15- 20 °C por 60 horas antes de establecer la prueba de germinación. Cada composición se probó en cuatro repeticiones.
Resultados de descontaminación microbiana:
Los resultados de la germinación de semillas Invicta demostraron que el. tratamiento con 500 -800 ppm HOCl +
Laponita no reduce o retrasa significativamente la germinación. (Estimado < 6% comparado al control de semilas secas, pero no diferente al control de laponita) . Figura 3.
Lo siguiente muestra las semillas de tomate Moneymaker con composición de . HOCl hidrogel/hidrosol.
·
Las semillas de tomate Moneymaker se trataron con composición de HOCl - hidrogel. El peso de las semillas para la relación de volumen fue 0.5 g semillas/100 mi de composición de hidrogel HOCl (ActiVita) o control DI. Las semillas se trataron por 1 hora. Las semillas se dejaron secar ala aire con composición de hidrogel residual por 16-24 horas antes de establecer las semillas en una cámara de germinación.
La germinación se investigó en cuatro repeticiones de 25 semillas cada una.. La germinación se contó cuando apareció el
radical de la raíz.
2% laponita con formulación HOCl únicamente parece
ligeramente retrasar la germinación y no afectar significativamente e porcentaje de germinación final (< 5%).
Figura 4.
Todas las referencias, patentes emitidas y solicitudes de patente citadas dentro del cuerpo de la especificación instantánea de este modo se incorporan como referencia en su totalidad, y para todos los propósitos.
Claims (48)
1. Una composición de nutrientes caracterizada porque comprende ácido hipocloroso y sales de potasio suficientes para promover el crecimiento y salud de la planta o cultivo, y opcionalmente una composición portadora.
2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una solución generada por tratamiento electroquímico de una solución de cloruro de potasio.
3. La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque además comprende carbonato y/o bicarbonato de sodio o potasio.
4. La composición de conformidad con la reivindicación 2 o 3, caracterizada porque además comprende fosfato (s) de potasio.
5. La composición- de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizada porque la solución de alimentación para tratamiento electroquímico comprende KCl en una solución a una concentración de al menos alrededor de 0.2 g/L.
6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la solución de alimentación comprende KC1 a una concentración desde alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 200 g/L.
7. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque la solución de alimentación comprende KC1 a una concentración de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 10 g/L.
8. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada porque la solución de alimentación es una mezcla de electrolito de cloruro de potasio con una solución diluida de carbonato de potasio y/o carbonato de sodio.
9. La composición de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque la solución de alimentación además comprende fosfato de potasio.
10. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizada porque KC1 es la sal predominante.
11. La composición de conformidad con la reivindicación 8 o 9, caracterizada porque la solución de alimentación comprende carbonato de potasio y/o carbonato de sodio, y opcionalmente fosfato (s) de potasio de alrededor de 0.2 g/L a alrededor de 5 g/L.
12. La composición de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque el carbonato de potasio y/o sodio estabiliza el pH de la solución y/o el contenido de ácido hipocloroso.
13. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, caracterizada porque la solución electrolizada es producida por electrólisis en una celda electrolítica con base de diafragma o una con base de membrana.
14. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones .1 a 13, caracterizada porque la composición es una solución con 1.5 g/L o menos de sólidos disueltos.
15. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque la solución tiene un contenido de oxígeno disuelto de desde 130% a 300% de saturación.
16. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones . 1 to 15, caracterizada porque los bicarbonatos o carbonatos se agregan después del tratamiento electroquímico.
17. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque los bicarbonatos o carbonatos se incorporan en. la solución en al menos cantidades equimolares con respecto al contenido del ácido hipocloroso.
18. La composición de conformidad con la reivindicación 17, caracterizada porque el bicarbonato o carbonato se incorpora a alrededor de una relación 1:2 con respecto al contenido de cloro disponible.
19. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque la composición es una solución que comprende al menos 98.7% por peso de agua, no más que 0.2% por peso de cloruro de potasio, no más que 1% en peso de ácido hipocloroso, y hasta 0.003% por peso de oxigeno disuelto.
20. La composición de conformidad con la reivindicación 19, caracterizada porque el intervalo de pH de la solución es de alrededor de 3.5 a alrededor de 9.0.
21. La composición de conformidad con la reivindicación 20, caracterizada porque el pH de la solución es de alrededor de 4.0 a alrededor de 8.0.
22. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque el contenido de oxidantes es de alrededor de 5 a alrededor de 10,000 ppm.
23. La composición de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada porque el contenido de oxidante es de 20 ppm a alrededor de 1200 ppm.
24. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 22 a 23, caracterizada porque los oxidantes incluyen ácido hipocloroso, monóxido de dicloro, oxigeno, y radicales bicarbonato y peroxicarbonato.
25. La composición de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque la solución es para pre-tratamiento de semillas previo a su germinación, y la solución tiene un contenido de oxidantes de 500 a. 1200 ppm y un pH de desde alrededor de 4 a 6.
26. La composición de conformidad con la reivindicación 23, caracterizada porque la solución es para el crecimiento de planta, y la solución tiene un contenido de oxidantes de desde 1 a alrededor de 5 ppm, y un pH de desde alrededor de 5.8 a alrededor de 7.5, y electro-conductividad de alrededor de 0.25 a 3 mS/cm.
27. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizada porque la solución se empaca en una forma concentrada. ¦
28. La composición de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la solución se concentra al menos 5 veces.
29. La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones .1 a 28, caracterizada porque la composición del portador comprende material con base de arcilla.
30. La composición de conformidad con la reivindicación 29, caracterizada porque el material con base de arcilla es una arcilla de caolin, arcilla laponita, o material de arcilla con base de sílice.
31. La composición de conformidad con la reivindicación 30, caracterizada porque la composición es una mezcla espesa o sol .
32. Un método para cultivar, mantener, y/o preservar plantas y/o partes de planta caracterizado porque comprende aplicar la composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones l a 31 .a dichas plantas y partes de las plantas.
33. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la planta se selecciona de las plantas de papa, plantas de tomate, cereales como trigo, remolacha azucarera, colza, fresas, garbanzos, lentejas, brócoli, espárragos, col, coliflor, césped, el tabaco, las espinacas, zanahorias, ginseng, rábano, guisantes, y las plantas ornamentales, incluyendo flores de pascua, petunias y rosas.
34. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la parte de la planta es una semilla.
35. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 32 a 34, caracterizado porque la composición se aplica sumergiendo las semillas o partes de la planta en la solución. .
36. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 32 a 34, caracterizado porque la composición se aplica por rociado, neblina, o nebulización.
37. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la composición se aplica en el surco en el tiempo de la siembra, o después de la siembra durante el crecimiento de la planta.
38. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la composición se introduce al suelo ya sea antes de la germinación de la semilla o después directamente al suelo en contacto con las raices.
39. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 32 a 38, caracterizado porque las plantas o partes de las plantas muestran señales de enfermedad causada por una enfermedad bacteriana o de hongos previo o durante la aplicación de la composición.
40. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la composición de nutrientes se usa para apoyar el crecimiento hidropónico de plantas.
41. El método de. conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque la composición de nutrientes se cicla continuamente o intermitentemente a través del sistema de hidroponia.
42. El método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque la composición de nutrientes se cicla al comienzo de una nueva siembra de plantas, durante el periodo de crecimiento de las plantas, y/o al final del periodo de crecimiento de las plantas, o cerca del periodo de cosecha.
43. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque la composición de nutrientes se aplica para proteger o mejorar la planta o parte de la planta postcosecha.
44. El método de conformidad con la reivindicación 43, caracterizado porque las plantas se seleccionan del grupo que consiste de espinaca, lechuga, brotes de alfalfa, perejil, cilantro, cítricos, fresas, plátanos, duraznos y mangos.
45. El método de conformidad con la reivindicación 43 o 44, caracterizado porque la composición se rocía o nebuliza en los cultivos o plantas.
46. El método de conformidad con la reivindicación 43 o 44, caracterizado porque las plantas se sumergen en la composición de nutrientes.
47. Un método para preparar la composición de nutrientes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizado porque comprende: incorporar carbonato o bicarbonato en electrolito de KC1 para preparar una solución de alimentación, y electrolizar la solución de alimentación.
48. Un método para preparar la composición de nutrientes de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 31, caracterizado porque comprende: electrolizar una solución de KC1, e incorporar sales de carbonato y/o bicarbonato suficientes para estabilizar el ácido hipocloroso producido.
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