Fertilizantes de plantas con poliboratos BORO

Fertilizantes de plantas con poliboratos.

Resumen

Un fertilizante líquido comprende un compuesto de poliborato. El compuesto de poliborato se forma haciendo reaccionar un compuesto de ácido bórico con una alcanolamina o una poliamina alifática.

Descripción

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a un proceso de fertilización de plantas con poliboratos que comprende el producto de reacción de un compuesto de ácido bórico y una alcanolamina o una poliamina alifática. Esta invención también se refiere a composiciones fertilizantes que contienen estos compuestos de poliborato.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las plantas requieren una variedad de elementos para una nutrición adecuada. Los elementos esenciales de carbono, hidrógeno y oxígeno son proporcionados por el dióxido de carbono y el agua, materiales que generalmente están disponibles en cantidades adecuadas tanto del suelo como de la atmósfera. El suministro de dióxido de carbono y agua se repone continuamente por fenómenos naturales.

Se sabe que otros trece elementos también son esenciales para la nutrición de las plantas. Estos elementos normalmente se extraen del suelo. Si el suministro de nutrientes del suelo es deficiente, la aplicación de fertilizante es necesaria. De estos trece elementos, las plantas necesitan nitrógeno, fósforo y potasio en cantidades relativamente grandes y, en consecuencia, se denominan macronutrientes. El calcio, el magnesio y el azufre generalmente se requieren en cantidades menores, aunque aún sustanciales, y se clasifican como nutrientes secundarios. Los siete elementos restantes se conocen como micronutrientes, ya que se requieren en cantidades muy pequeñas para el crecimiento de las plantas. Estos siete son hierro, manganeso, cobre, zinc, molibdeno, cloro y boro.

El elemento boro funciona como un regulador en el metabolismo vegetal de los carbohidratos. Una deficiencia de boro causa una degeneración del tejido meristemático asociado con una restricción en el crecimiento terminal; hojas engrosadas, marchitas o rizadas; pecíolos y tallos engrosados, agrietados o empapados en agua; y frutas, tubérculos y raíces descoloridas, agrietadas o podridas. Mientras que una deficiencia de boro es obviamente perjudicial, un exceso también puede ser dañino. Las plantas varían en sus respuestas tanto a la escasez como a los excesos de boro.

Por supuesto, hay cientos de compuestos de boro conocidos, pero la mayoría no puede ser utilizada por la planta como fuente de boro elemental ya que, para servir como fuente de boro, el compuesto debe suministrar el boro en una forma que sea soluble en agua. y capaz de pasar a través de las membranas vegetales. El tetraborato de sodio, Na 2 B 4 O 7 .10 H 2 O, es un compuesto de boro que se sabe que suministra boro elemental a las plantas. También es el abono de boro más utilizado. El tetraborato de sodio, comúnmente conocido como bórax o borato de sodio, es un sólido seco y contiene aproximadamente 11 por ciento en peso de boro. El tetraborato de sodio puede aplicarse al suelo de varias maneras, todas las cuales presentan dificultades.

En primer lugar, el tetraborato de sodio se puede aplicar solo como polvo al suelo o de manera foliar a las plantas. Sin embargo, el tratamiento recomendado suele ser de solo unas pocas libras por acre y es muy difícil distribuir uniformemente una cantidad tan pequeña en un acre. Por lo tanto, cuando el tetraborato de sodio se usa en forma seca, generalmente se mezcla con otros fertilizantes sólidos. Pero todavía existen problemas de incorporación uniforme y segregación después de la mezcla.

Por las razones anteriores, a menudo es más conveniente manejar el tetraborato de sodio en soluciones líquidas. Desafortunadamente, la solubilidad del tetraborato de sodio en agua es relativamente baja. Además, su uso está limitado con las muchas soluciones estándar de fertilizantes líquidos que proporcionan nitrógeno en forma de amonio debido a la formación de boratos de amonio relativamente insolubles. Dichos fertilizantes líquidos estándar incluyen las "soluciones NPK", que proporcionan nitrógeno, fósforo y potasio en proporciones variables, y las soluciones micronutrientes queladas amoniadas, que son fuentes de hierro, manganeso, cobre y zinc.

Para satisfacer la necesidad de un fertilizante de boro que sea más soluble en agua y en soluciones NPK, Estados Unidos Borax & Chemical Corporation vende un producto llamado SOLUBOR®. SOLUBOR® es una combinación parcialmente deshidratada de tetraborato de sodio y pentaborato de sodio, Na 2 B 10 O 16 .10 H 2O. Contiene aproximadamente 21 por ciento en peso de boro. Aunque se vende con una prima sobre el tetraborato de sodio, SOLUBOR® es ampliamente preferido debido a su mayor solubilidad en agua, en soluciones NPK y en soluciones de micronutrientes quelados amoniados.

Sin embargo, todavía existe la necesidad de un fertilizante de boro que sea aún más soluble en agua, en soluciones NPK y en soluciones de micronutrientes quelados amoniados.

Ira, Pat. Belga Nº 842.649, que se incorpora como referencia, describe una nueva clase de poliboratos solubles en agua formados por la reacción del ácido bórico con una alcanolamina o una poliamina alifática. Las alcanolaminas preferidas son monoetanolamina y aminoisopropanol. La poliamina alifática preferida es trietileno-tetraamina. La ira observa que tales soluciones acuosas de poliborato se pueden usar como agentes de impregnación de hilos, como agentes de refrigeración, como agentes de purificación de líquidos y como agentes de desinfección. No hay ninguna sugerencia de que alguna de estas soluciones pueda tener un uso agrícola como fertilizante de boro.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Un objeto de esta invención es proporcionar un medio mejorado para aplicar boro como fertilizante. Otro objetivo es proporcionar composiciones fertilizantes que contengan boro mejoradas.

He descubierto que los poliboratos que comprenden el producto de reacción de un compuesto de ácido bórico y una alcanolamina o una poliamina alifática se pueden usar como fertilizante de boro. Estos compuestos de poliborato proporcionan el elemento boro en una forma que puede ser utilizada por la planta. Estos compuestos también son más solubles en agua, en soluciones de NPK y en soluciones de micronutrientes quelados amoniados que el tetraborato de sodio o SOLUBOR®.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE EL INVENTO

Los fertilizantes de poliborato usados ​​en esta invención comprenden el producto de reacción de un compuesto de ácido bórico con una alcanolamina o una poliamina alifática. Dado que el ácido bórico pierde agua en etapas, el término pretende incluir cuatro compuestos: ácido ortobórico, H 3 BO 3 ; ácido metabórico, HBO 2 ; ácido pirobórico, H 2 B 4 O 7 ; y óxido bórico B 2 O 3 . La forma ortobórica es la norma del comercio. El término "compuesto de ácido bórico" también pretende incluir mezclas que contengan al menos uno de estos cuatro compuestos.

Las aminas que son adecuadas para uso en esta invención incluyen las alcanolaminas y las poliaminas alifáticas. Se prefieren las alcanolaminas porque los poliboratos formados a partir de ellos son más solubles en agua que los poliboratos formados a partir de las poliaminas alifáticas.

Las alcanolaminas adecuadas incluyen monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, 1-amino-2-propanol, 1-amino-2-butanol, etc. La alcanolamina preferida es monoetanolamina por dos razones. En primer lugar, la monoetanolamina es la menos costosa. En segundo lugar, es la alcanolamina más simple y tiene el peso molecular más bajo. Esto significa que, para una solución que contiene un número dado de moles de alcanolamina, el uso de monoetanolamina permite que se use más ácido bórico y / o disolvente.

Las poliaminas alifáticas adecuadas incluyen 1,2-diamino-etano (etilendiamina), 1,2-diamino-propano y trietilentetraamina. La poliamina alifática preferida es 1,2-diamino-etano porque es la poliamina alifática menos costosa y más simple.

La relación molar del compuesto de ácido bórico a la amina, no es crítica en el sentido de que los poliboratos se formarán cada vez que los dos reactivos se pongan en contacto. Sin embargo, para su uso como fertilizante líquido, generalmente se desea que los poliboratos estén en solución y que la solución contenga la mayor cantidad posible de boro. Por lo tanto, las relaciones molares preferidas están dentro de un intervalo limitado.

Por ejemplo, cuando se utiliza monoetanolamina como amina, la relación molar preferida de ácido bórico a monoetanolamina es de aproximadamente 1: 1 a aproximadamente 6: 1 y la relación molar más preferida es de aproximadamente 2,5: 1 a aproximadamente 3,5: 1. Si la relación molar es menor que aproximadamente 1: 1 o mayor que aproximadamente 6: 1, el poliborato de monoetanolamina no estará en solución o la solución contendrá relativamente poco boro.

En general, las condiciones de reacción y el orden de adición de los reactivos no son críticos para la formación de los poliboratos. La reacción en sí es ligeramente exotérmica, por lo que puede ser necesario un cierto enfriamiento dependiendo de la temperatura deseada del producto y la temperatura inicial de los reactivos. Es preferible agregar el compuesto de ácido bórico a la amina en lugar de al revés para evitar problemas de coagulación. Si se usa monoetanolamina como amina, su punto de congelación de 51 ° F podría causar problemas en la preparación de poliboratos al aire libre en climas fríos. Para evitar el problema de un alto punto de congelación, la monoetanolamina se vende comercialmente como 85% de monoetanolamina y 15% de agua.

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