La presente invención se refiere a un aditivo agronómico para productos fertilizantes que incluyen urea, inhibidores de la ureasa y bioestimulantes.

Más concretamente, la invención proporciona un aditivo agronómico para ser añadido a un producto fertilizante, incluyendo el fertilizante en su formulación urea, inhibidores de la ureasa, tales como triamida de ácido N-(n-butil)tiofosfór¡co (NBTP), ácido acetohidroxámico (AHA), ciclohexil fosforil triamida (CHPT), tiofosforil triamida (TPT), ciclohexil tiofosfothamida (CHTPT), fenil fosforodiamidiato (PPD/PPDA), fosforo triamida (PT), tiopiridinas, N-halo-2-oxazolidona o combinaciones de los mismos, y bioestimulantes, tales como aminoácidos, sacáridos, ácidos húmicos o fúlvicos, ácidos orgánicos, extractos de levadura, extractos de algas y similares y combinaciones de los mismos. El aditivo agronómico de la presente invención es un compuesto con actividad biostática seleccionado de entre sorbato potásico, propionato potásico, nisina, benzoato potásico y ácido pulcherrimínico o su quelato de hierro pulcherrimina.

La urea es uno de los fertilizantes nitrogenados de síntesis más utilizados, debido a su alto contenido en nitrógeno (46%), su bajo coste, su solubilidad en agua y su facilidad de uso. Sin embargo, presenta un bajo rendimiento y una pérdida de eficacia debida a la lixiviación del nitrógeno en forma nítrica y a las pérdidas por volatilización del nitrógeno amoniacal debido a la rápida hidrólisis que sufre la urea al ser aplicada en los suelos. Así, sus propiedades químicas pueden resultar en la pérdida de nitrógeno después de la aplicación, pérdidas que pueden vahar dependiendo del tipo de suelo y condiciones climáticas. Estas pérdidas se producen durante la descomposición de la urea en el suelo, con la formación y liberación a la atmósfera de gas amoníaco (NH ₃ ) e iones amonio (NH ₄ ⁺ ). Este proceso, llamado hidrólisis de la urea, es catalizado por la enzima ureasa, una metaloenzima cuyo sitio activo está compuesto por un dímero de Ni (II), que es producida por plantas y bacterias del suelo. (NH ₂ ) ₂ CO + H ₂ 0 C0 ₂ + 2NH ₃

NH ₃ + H ₂ 0 NH ₄ ⁺ + OH .

La acción de esta enzima es muy rápida y provoca un alto grado de pérdida de eficacia del fertilizante aportado. Igualmente, el amoniaco liberado puede tener una concentración demasiado elevada en las proximidades de las raíces de las plantas jóvenes, produciendo su intoxicación, además de su liberación al medioambiente, con los problemas que esto puede acarrear.

Por ejemplo, la contaminación de aguas y manantiales por la presencia de nitratos constituye uno de los problemas medio-ambientales más importantes de los países desarrollados. Este hecho, normalmente asociado a un uso excesivo de fertilizantes nitrogenados, ha provocado la promulgación de leyes específicas con el fin de regular la cantidad máxima de unidades nitrogenadas que el agricultor puede aplicar dependiendo del grado de contaminación de su región específica. En este contexto, toda investigación orientada al desarrollo de fertilizantes más eficaces y con menos riesgos de contaminación medio-ambiental es de gran interés.

Entre los productos que han demostrado mayor eficacia en este sentido cabe destacar los inhibidores de los procesos de nitrificación y de la hidrólisis de la urea (Hauck, R. D., “Slow-release and bioinhibitor-amended nitrogen fertilizers”, en Fertilizer technology and use, Ed. O P Engelstad, pp. 293-322, Soil Science Society of America, 1985 Madison). En relación con los inhibidores de la hidrólisis de la urea, se han desarrollado gran cantidad de moléculas tanto de origen natural como sintético (véase por ejemplo Baughman y Wozniak., US5549728; Seiyaku, JP8019595, Cheng y col., US5770771 ; Peacock y col., US5352265; Radel, US4932992). Entre los distintos compuestos que pueden ser utilizados como inhibidores de la ureasa destacan análogos estructurales de la urea, fosforoamidas, y tiofosforoamidas y también hidroquinonas y benzoquinonas. La capacidad inhibidora en el tiempo de la actividad ureasa del suelo de tres fosforamidas, por ejemplo NBPT, TPT y PP, es muy diferente. El efecto inhibidor del NBPT en suelo es superior al de los otros inhibidores, perdurando hasta 28 días tras su aplicación al suelo. Este periodo aumenta con la dosis de inhibidor aplicado y se reduce con la temperatura del suelo (Bremner, McCartya, Higuchi, 1991. Communications in Soil Science and Plant Analysis. Volume 22. Pp.. 1519-1526).

Entre estos inhibidores de la ureasa se pueden citar más concretamente triamida de ácido N-(n-butil)t¡ofosfórico (NBTP), ácido acetohidroxámico (AHA), ciclohexil fosforil triamida (CHPT), tiofosforil triamida (TPT), ciclohexil tiofosfotriamida (CHTPT), fenil fosforodiam ¡diato (PPD/PPDA), fosforo triamida (PT), tiopiridinas, N- halo-2-oxazolidona, y en especial NBTP, triamida del ácido N-(n-but¡l)tiofosfór¡co, altamente eficaz para inhibir la hidrólisis de la urea en suelos. El NBPT, y en similar medida los inhibidores de la ureasa de uso agrícola citados anteriormente, es un producto altamente eficaz para inhibir la actividad de las ureasas tanto de origen de microorganismos (asociada con la actividad en suelos) como de origen de plantas y tiene una vida media en relación con la actividad que se sitúa entre 3 semanas y 3 meses (véase, por ejemplo, EP0119487). Por otro lado, la aplicación de diferentes sustancias bioestimulantes, tales como aminoácidos, sacáridos, ácidos húmicos o fúlvicos, ácidos orgánicos, extractos de levadura, extractos de algas y similares junto con los fertilizantes basados en urea es una opción que queda ampliamente restringida por la naturaleza de este tipo de bioestimulantes, puesto que son potentes inductores de la vida microbiológica del suelo. Este hecho favorece la reducción de la vida media de la mayoría de inhibidores de la ureasa comerciales, como el NBPT, reduciendo de esta forma su efecto y favoreciendo la perdida de nitrógeno por volatilización de amoniaco. Así, la aplicación de sustancias inhibidoras de la acción de la ureasa se ve altamente influenciada por la actividad microbiológica del suelo. En el contexto de la presente invención, se entiende por sustancia bioestimulante toda aquella sustancia individual o mezcla de sustancias cuya aplicación estimula procesos biológicos y, por tanto, mejora la disponibilidad de nutrientes y optimiza su absorción por parte de las plantas (tal como fueron definidos por el European Biostimulants Industry Council, EBIC). Igualmente, en el contexto de la presente invención, los compuestos con actividad biostática son aquellas sustancias que inhiben el crecimiento de microorganismos.

Por ejemplo está descrito que la vida media del NBTP se reduce debido a la actividad microbiológica (Richard E. Engel, “Degradation of the Urease Inhibitor NBPT as Affected by Soil pH” en Soil Science Society of America Journal Abstract - Soil Fertility & Plant Nutrition, 2015). También es conocido que otros potenciales inhibidores de la ureasa también son degradados por los microorganismos del suelo. Entre estas moléculas podemos encontrar ácidos hidroxámicos (Francisco A. Maclas, 2005) o derivados de la urea como la tiourea (Lashen & Starkey. 1970; Gunther & Pestemer, 1990; Loehr & Matthews, 1992).

A la vista de los beneficios que ambos tipos de compuestos, inhibidores de la ureasa y bioestimulantes, proporcionan a las plantas, sería deseable poder emplearlos conjuntamente en una composición fertilizante basada en urea.

Así, es un objetivo de la presente invención es proporcionar un aditivo agronómico que permita favorecer, esto es incrementar, la vida media de los inhibidores de la ureasa en los suelos cuando éstos se aplican en una composición fertilizante ureica junto con bioestimulantes.

Este objetivo logra según la invención proporcionando un aditivo agronómico para ser añadido a productos fertilizantes que incluyen urea, inhibidores de la ureasa, tales como triamida de ácido N-(n-butil)tiofosfór¡co (NBTP), ácido acetohidroxámico (AFIA), ciclohexil fosforil triamida (CFIPT), tiofosforil triamida (TPT), ciclohexil tiofosfothamida (CFITPT), fenil fosforodiamidiato (PPD/PPDA), fosforo triamida (PT), tiopiridinas, N-halo-2-oxazolidona o combinaciones de los mismos, y bioestimulantes, tales como aminoácidos, sacáridos, ácidos húmicos o fúlvicos, ácidos orgánicos, extractos de levadura, extractos de algas y similares y combinaciones de los mismos, consistiendo el aditivo agronómico en un compuesto con actividad biostática seleccionado de entre sorbato potásico, propionato potásico, nisina, benzoato potásico y ácido pulcherrimínico o su quelato de hierro pulcherrimina. En una realización de la invención, el aditivo según la invención se añade al producto fertilizante que incluye urea, inhibidores de la ureasa y bioestimulantes en una proporción inhibidores de la ureasa+bioestimulante:ad¡t¡vo de entre 10:1 y 10:2,5. En otra realización de la invención, la cantidad de agente biostático presente en el aditivo agronómico oscila entre 60 - 500 mg por kg de producto fertilizante incluyendo urea, inhibidores de la ureasa y bioestimulantes.

En una realización, el aditivo agronómico de la presente invención es una solución acuoso-alcohólica de sorbato potásico, preferentemente una solución en una mezcla disolvente formada por agua y propilenglicol, preferentemente en una proporción propilenglicol:agua 50:50 a 80:20 (en volumen) a una concentración del 5 al 50%.

En otra realización, el aditivo agronómico de la presente invención es una solución acuoso-alcohólica de propionato potásico, preferentemente una solución en una mezcla disolvente formada por agua y propilenglicol, preferentemente en una proporción propilenglicol:agua 50:50 a 80:20 (en volumen) a una concentración del 5 al 50%.

Aun en otra realización, el aditivo agronómico de la presente invención es una solución acuoso-alcohólica de nisina, preferentemente una solución en una mezcla disolvente formada por agua y propilenglicol, preferentemente en una proporción propilenglicol:agua 50:50 a 80:20 (en volumen) a una concentración del 5 al 50%.

En otra realización, el aditivo agronómico de la presente invención es una solución acuoso-alcohólica de benzoato potásico, preferentemente una solución en una mezcla disolvente formada por agua y propilenglicol, preferentemente en una proporción propilenglicol:agua 50:50 a 80:20 (en volumen) a una concentración del 5 al 50%.

Aun en otra realización, el aditivo agronómico de la presente invención es una solución acuoso-alcohólica de ácido pulcherrimínico o pulcherrimina, preferentemente una solución en una mezcla disolvente formada por agua y propilenglicol, preferentemente en una proporción propilenglicol:agua 50:50 a 80:20 (en volumen) a una concentración del 5 al 50%.

En otra realización de la invención, el aditivo agronómico de la invención se añade al producto fertilizante incluyendo urea, inhibidores de la ureasa y bioestimulantes en una cantidad de 1 -2 litros de aditivo por tonelada de urea tratada con inhibidor de la ureasa y bioestimulante.

Como se ha indicado anteriormente, como inhibidores de la ureasa en el producto fertilizante se emplean aquí triamida de ácido N-(n-butil)tiofosfór¡co (NBTP), ácido acetohidroxámico (AHA), ciclohexil fosforil triamida (CHPT), tiofosforil triamida (TPT), ciclohexil tiofosfothamida (CHTPT), fenil fosforodiamidiato (PPD/PPDA), fosforo triamida (PT), tiopiridinas, N-halo-2-oxazolidona o combinaciones de los mismos, preferentemente NBTP, AHA o combinaciones de NBTP y AHA.

En uso, en una realización preferente se añade de un 0,1 -0,2% del aditivo de la invención, conteniendo una concentración de bioestático de entre un 5-50%, preferentemente a un fertilizante que incluye entre un 0’05-0’2% de inhibidor de la ureasa y entre un 0’05-2% de un bioestimulante, siendo el resto hasta el 100% urea.

En la presente descripción, todos los porcentajes se expresan como porcentajes en peso.

Igualmente, como bioestimulantes se emplean aquí aminoácidos, sacáridos, ácidos húmicos o fúlvicos, ácidos orgánicos (ácido cítrico), extractos de levadura, extractos de algas y similares y combinaciones de los mismos.

A este respecto, los extractos de algas son en particular extractos de algas pardas (Phaeophyta), por ejemplo Ascophyllum nodosum, Laminaria sp., Fucus sp., Macrocystis pyrifera, Ecklonia maxima o Durvillea sp., que son fuente de polisacáridos complejos, azúcares y alcoholes superiores, fitohormonas, oligoelementos y antioxidantes. Por su parte, los extractos de levadura son ricos en aminoácidos y otros nutrientes que mejoran el rendimiento de los cultivos. Es particularmente adecuado como aminoácido en esta invención el ácido glutámico, aunque también pueden emplearse ácido aspártico, serina, histidina, glicina, treonina, arginina, alanina, tirosina, valina, metionina, fenilalanina, isoleucina, leucina, lisina, prolina y mezclas de estos aminoácidos.

Ejemplos

Se realizaron diferentes ensayos para averiguar la vida media de diferentes inhibidores de la actividad ureasa en el suelo cuando se aplican conjuntamente con bioestimulantes como aminoácidos, ácidos orgánicos, sacáridos (mono- di o poli sacáridos) nucleótidos o ácidos húmicos. Con el fin de valorar el efecto del aditivo agronómico de la invención, a las composiciones de inhibidores de la actividad ureasa y bioestimulantes se añadió dicho aditivo consistente en un agente biostático.

En todos los ejemplos se empleó un suelo con las siguientes características:

Ejemplo 1 : Influencia del agente biostático en la estabilidad del NBTP con diferentes bioestimulantes A un suelo con las características indicadas anteriormente se aplicó una cantidad de 50 mg/kg de NBTP. En los diferentes ensayos se acompaña el NBTPT con diferentes bioestimulantes a una concentración de 100 mg/Kg. Finalmente se lleva a cabo un tercer grupo de pruebas donde se incorpora NBPT, bioestimulantes y una concentración de 25 mg/Kg de un aditivo según la invención. Los suelos se incuban a temperatura constante de 25°C y humedad relativa constante del 20% durante 8 días. Transcurrido este tiempo, se toma una muestra de suelo y mediante HPLC-MS se analiza % de NBPT que permanece en el mismo. Como control se emplea un suelo con la misma cantidad de NBTP que no incluye bioestimulantes y que incluye NBTP y bioestimulantes en las cantidades citadas anteriormente sin la adición del aditivo de la invención.

De los datos mostrados en la tabla anterior se observa claramente cómo la aplicación de un bioestimulante determinado a una concentración de 100 mg/kg conjuntamente con la molécula de NBPT a 50 mg/kg afecta en gran medida el tiempo de vida media de esta última. A los 8 días post aplicación se pasa de mantener un 58% de la cantidad inicial en ausencia de bioestimulante a una cantidad de entre el 10 y el 40% cuando se aplica conjuntamente con un bioestimulante. Se puede observar también cómo la aplicación del aditivo a 25 mg/kg conjuntamente con el bioestimulante revierte en determinada medida el efecto sobre la vida media del NBPT que tiene el bioestimulante.

Ejemplo 2: Influencia del agente biostático en la estabilidad del AHA con diferentes bioestimulantes

A un suelo con las características indicadas anteriormente se aplicó una cantidad de 100 mg/kg de AHA. En los diferentes ensayos se acompaña el AHA con diferentes bioestimulantes a una concentración de 50 mg/Kg. Finalmente se lleva a cabo un tercer grupo de pruebas donde se incorpora AHA, bioestimulantes y una concentración de 15 mg/Kg de un aditivo según la invención. Los suelos se incuban a temperatura constante de 25°C y humedad relativa constante del 20% durante 8 días. Transcurrido este tiempo, se toma una muestra de suelo y mediante HPLC- MS se analiza % de AHA que permanece en el mismo. Como control se emplea un suelo con la misma cantidad de AHA que no incluye bioestimulantes y que incluye AHA y bioestimulantes en las cantidades citadas anteriormente sin la adición del aditivo de la invención.

En este ejemplo se observa claramente cómo la aplicación de un bioestimulnate determinado a una concentración de 50 mg/kg conjuntamente con la molécula de AHA a 100 mg/kg afecta en gran medida el tiempo de vida media de esta última. A los 3 días post aplicación se pasa de mantener un 63% de la cantidad inicial en ausencia de bioestimulante a una cantidad de entre el 5 y el 40% cuando se aplica conjuntamente con un bioestimulante. Se observa también cómo la aplicación de un bioestático según la invención a 15 mg/kg conjuntamente con el bioestimulante revierte en determinada medida el efecto sobre la vida media del AHA que tiene el bioestimulante. Ejemplo 3: Influencia del agente biostático en la estabilidad de AHA+NBTP con ácido pulcherrimínico como bioestimulante

A un suelo con las características indicadas anteriormente se aplicó una cantidad de 50 mg/kg de AHA o de NBTP. En los diferentes ensayos se acompaña el inhibidor con diferentes bioestimulantes a una concentración de 50 mg/Kg. Finalmente se lleva a cabo un tercer grupo de pruebas donde se incorpora el inhibidor, bioestimulantes y una concentración de 25 mg/Kg de un aditivo según la invención, en este caso ácido pulcherrimínico. Los suelos se incuban a temperatura constante de 25°C y humedad relativa constante del 20% durante 3 y 8 días. Transcurridos 3 días, se toma una muestra de suelo tratada con AHA y mediante HPLC-MS se analiza el % de AHA que permanece en el mismo. Transcurridos 8 días, se toma una muestra de suelo tratada con NBTP y mediante HPLC-MS se analiza el % de NBTP que permanece en el mismo. Como control se emplea un suelo con la misma cantidad de AHA y NBTP que no incluye bioestimulantes y que incluye AHA y bioestimulantes en las cantidades citadas anteriormente sin la adición del aditivo de la invención.

En este ejemplo se observa claramente cómo la aplicación de ácido pulcherrimínico revierte en gran medida el efecto de los diferentes bioestimulantes sobre la vida media de los inhibidores de la ureasa ensayados.