Pourquoi l’eau ne s’infiltre pas dans les sols hydrophobes

Les vagues de chaleur et de sécheresse confrontent souvent les exploitations, qui peuvent également être soumises à des restrictions d’irrigation, au défi d’avoir à réhumidifier les sols secs. Une fois que les sols deviennent hydrofuges, il peut être difficile de revenir à des niveaux d’humidité optimaux.

Comment le sol devient-il hydrofuge ?

Le sol repousse l’eau en raison de ses composants hydrophobes. Les composants hydrophobes sont des molécules organiques qui repoussent l’eau. Elles peuvent être libérées dans les sols en raison de l’activité des micro-organismes, de la matière organique et de la décomposition des tissus végétaux. Les composants hydrophobes créent un mince revêtement cireux autour de chaque particule du sol, rendant ce dernier hydrophobe (hydrofuge). Plus le niveau d’hydrophobie du sol est élevé, plus le taux d’infiltration d’eau est faible.

Les molécules d’eau sont bipolaires et ont une importante force de cohésion : elles attirent des molécules du même type. Leur forte attraction les unes pour les autres et leur faible capacité à se lier aux particules cireuses du sol conduisent à la formation de gouttelettes avec un angle de contact important. Cette tension superficielle élevée empêche les gouttelettes d’eau de se répandre sur une grande surface.

La probabilité qu’un sol soit ou devienne hydrofuge est déterminée non seulement par la présence de matière hydrophobe, mais aussi par la texture du sol (Hunt et Gilkes, 1992). Les sols sableux, grossièrement texturés qui contiennent moins de 5 % d’argile, sont très susceptibles de devenir hydrofuges.

Graphique 1 : Eau dans des sols hydrophobes.

L’application d’une irrigation supplémentaire dans ces cas précis ne fera qu’entraîner une augmentation des coûts en eau, en main-d’œuvre et en pompage, et n’aura que peu ou pas d’effet sur l’amélioration du niveau d’humidité du sol. Même des niveaux minimes d’hydrophobie peuvent avoir un impact négatif sur la distribution de l’eau dans les sols, affectant à leur tour la croissance et le développement des plantes, ce qui entraînera une réduction du rendement des cultures et de la qualité du produit final.

Comment fonctionnent les agents mouillants ?

Les agents mouillants pour le sol sont des produits à base de tensioactifs, conçus pour améliorer la pénétration de l’eau et permettre une meilleure répartition de cette dernière dans le sol, à la fois horizontalement et verticalement.

Lorsqu’ils sont mélangés avec de l’eau, les ingrédients actifs réduisent la force de cohésion et augmentent la force d’adhésion (la force qui attire les molécules d’eau vers d’autres substances, c’est-à-dire les sols) de sorte que le sol ne repousse plus l’eau.

Les agents mouillants empêchent également l’eau de s’accumuler à la surface du sol en réduisant la tension superficielle de l’eau. En d’autres termes, les tensioactifs sont formés d’une tête hydrophile et d’une queue hydrophobe. Lorsqu’elle est mélangée avec de l’eau, la queue hydrophobe dépasse de la surface de l’eau, ce qui réduit sa tension superficielle. Une tension superficielle plus faible diminue l’angle de contact, permettant à l’eau de se répandre sur une plus grande surface. Cela réduit les pertes d’eau par ruissellement, en particulier sur les sols travaillés (exemple : plates-bandes de légumes, buttage après la plantation de pommes de terre ou le semis de carottes) et améliore le taux d’infiltration d’eau.

Graphique 2 : Les molécules de tensioactif brisent la tension superficielle de l’eau lorsque la « queue » hydrofuge dépasse de la surface de l’eau.

Graphique 3 : Eau avec agent mouillant dans un sol hydrophobe.

Lorsque vous faites face à des sols hydrophobes, la combinaison de méthodes agrotechniques (telles que l’utilisation d’argile et le semis en localisé) avec les derniers agents mouillants constitue un moyen efficace de réduire l’hydrophobie du sol. Permettre à l’eau de pénétrer plus rapidement dans le sol réduira le gaspillage d’eau et favorisera le développement sain des racines. Un système racinaire sain se traduit par une meilleure absorption des nutriments et une meilleure implantation. Optimiser l’utilisation de l’eau d’irrigation permet de réduire les coûts et d’obtenir des rendements avec un potentiel optimal.

Référence

Sources citées :Hunt, N. and Gilkes, B. (1992) Farm Monitoring Handbook.