Zašto voda ne prodire u hidrofobna tla

Toplinski valovi i suše često ostavljaju farme, koje se također mogu suočiti s izazovima s ograničenjima navodnjavanja, s izazovom pokušaja ponovnog vlaženja suhih tala. Nakon što tlo postane vodoodbojno, vraćanje razine vlage na optimalnu može biti naporan zadatak.

Kako tlo postaje vodoodbojno?

Tlo odbija vodu zbog svog hidrofobnog sadržaja. Hidrofobi su organske molekule koje odbijaju vodu. Mogu se osloboditi u tlu kao rezultat aktivnosti mikroorganizama, organske tvari i raspadajućeg biljnog tkiva. Hidrofobi stvaraju tanku voštanu oblogu oko svake čestice tla, čineći tlo hidrofobnim (vodoodbojnim). Što je viša razina hidrofobnosti tla, niža je stopa infiltracije vode.

Molekule vode bipolarne su i imaju jake kohezijske sile: privlače molekule iste vrste. Njihova snažna međusobna privlačnost i njihova slaba sposobnost vezivanja s voštanim česticama tla dovode do stvaranja kapljica s visokim kontaktnim kutom. Ta visoka površinska napetost sprječava širenje kapljica vode preko velike površine.

Vjerojatnost da će tlo biti ili postati vodoodbojno nije određena samo prisutnošću hidrofobnog materijala, nego i teksturom tla (Hunt i Gilkes, 1992.). Pješčana tla grube teksture koja sadrže manje od 5 % gline vrlo su osjetljiva na to da postanu vodoodbojna.

Slika 1: Voda u hidrofobnim tlima

Primjena dodatnog navodnjavanja u ovakvim situacijama samo će dovesti do povećanih troškova za vodu, radnu snagu i pumpanje, a imat će malen ili nikakav učinak na poboljšanje razine vlage u tlu. Čak i minimalne razine vodoodbojnosti mogu negativno utjecati na kretanje vode u tlu, što zauzvrat utječe na rast i razvoj biljaka, dovodeći će do smanjenja prinosa usjeva i kvalitete konačnog proizvoda.

Kako djeluju sredstva za vlaženje tla?

Sredstva za vlaženje tla proizvodi su na bazi površinski aktivnih stvari, dizajnirani da poboljšaju prodor vode i omoguće bolju distribuciju vode u profilu tla, vodoravno i okomito.

Kad se pomiješaju s vodom, aktivni sastojci smanjuju kohezijsku silu i povećavaju adhezijsku silu (sila privlačenja molekula vode na druge tvari, tj. tlo) pa tlo više ne odbija vodu.

Sredstva za vlaženje tla također sprječavaju nakupljanje vode na površini tla smanjujući površinsku napetost vode. Pojednostavljeno rečeno, površinski aktivne tvari čine hidrofilna glava i hidrofobni rep. Kad se pomiješa s vodom, hidrofobni rep strši iz površine vode, smanjujući njenu površinsku napetost. Niža površinska napetost smanjuje kontaktni kut, dopuštajući vodi da se širi preko veće površine. To smanjuje gubitke vode otjecanjem, posebno na modeliranim tlima (npr. gredice s povrćem, grebeni formirani nakon sadnje krumpira ili sjetve mrkve) i poboljšava stopu infiltracije vode.

Slika 2: Molekule površinski aktivne tvari prekidaju površinsku napetost vode kad vodoodbojni “rep” strši kroz površinu vode

Slika 3: Voda sa sredstvom za vlaženje u hidrofobnom tlu

Kad se nosite s hidrofobnim tlima, kombiniranje agrotehničkih postupaka poput glinenja i sjetve u brazde s najnovijim sredstvima za vlaženje tla učinkovit je način za smanjenje hidrofobnosti tla. Davanje prilike vodi da brže prodre u tlo smanjit će gubitak vode i povećati zdrav razvoj korijena. Zdrav korijenski sustav rezultira boljim unosom hranjivih tvari i boljim uspostavljanjem biljke. Povećanjem upotrebe vode za navodnjavanje štede se troškovi i dobivaju prinosi uz optimalni potencijal usjeva.

Referenca

Citirani izvori: Hunt, N. i Gilkes, B. (1992.) Farm Monitoring Handbook.