De ce apa nu se va infiltra în soluri hidrofobe

Valurile de căldură și secetele părăsesc adesea fermele, lăsându-le provocarea de a încerca să reumezească solurile uscate, care de asemenea, se pot confrunta, cu provocări legate de restricțiile de irigare. Odată ce solurile devin hidrofuge, poate fi o sarcină laborioasă să readuceți nivelul de umiditate la optim.

De la câmp la laborator

Solul respinge apa datorită conținutului său hidrofob. Hidrofobii sunt molecule organice care resping apa. Ele pot fi eliberate în soluri ca urmare a activității microorganismelor, a materiei organice și a descompunerii țesutului vegetal. Hidrofobii creează un strat subțire ca de ceară în jurul fiecărei particule de sol, făcând astfel solul hidrofob (respingător de apă). Cu cât este mai mare nivelul de hidrofobie a solului, cu atât este mai mică rata de infiltrare a apei.

Moleculele de apă sunt bipolare și au forțe puternice de coeziune: ele atrag molecule de același fel. Atracția lor puternică una față de cealaltă și capacitatea lor slabă de a se lega de particulele de sol ceros duc la formarea de picături cu un unghi de contact mare. Această tensiune superficială ridicată oprește picăturile de apă să se răspândească pe o suprafață mare.

Probabilitatea ca un sol să fie sau să devină hidrofob este determinată nu numai de prezența materialului hidrofob, ci și de textura solului (Hunt și Gilkes, 1992). Solurile nisipoase cu textură grosieră care conțin mai puțin de 5% argilă sunt foarte susceptibile de a deveni impermeabile la apă.

Graficul 1: Apa în solurile hidrofobe

Aplicarea irigațiilor suplimentare în aceste situații va duce doar la creșterea costurilor pentru apă, forță de muncă și pompare și va avea un efect redus sau deloc asupra îmbunătățirii nivelului de umiditate al solului. Chiar și nivelurile minime de hidrofobie pot avea un impact negativ asupra mișcării apei în sol, care la rândul său afectează creșterea și dezvoltarea plantelor, ceea ce va duce la o reducere a randamentului culturii și a calității produsului final.

Cum funcționează agenții de umectare a solului?

Agenții de umectare a solului sunt produse pe bază de surfactanți, concepuți pentru a îmbunătăți penetrarea apei și pentru a permite o mai bună distribuție a apei în structura solului, atât pe orizontală, cât și pe verticală.

Atunci când sunt amestecate cu apă, ingredientele active reduc forța de coeziune și măresc forța de aderență (forța care atrage moleculele de apă la alte substanțe, de ex. soluri), astfel încât solul să nu mai respingă apa.

Agenții de umectare a solului previn, de asemenea, acumularea apei pe suprafața solului prin reducerea tensiunii de suprafață a apei. Mai simplu, surfactanții sunt formați dintr-un cap hidrofil și o coadă hidrofobă. Când este amestecată cu apă, coada hidrofobă iese de la suprafața apei, reducându-i tensiunea superficială. O tensiune superficială mai mică scade unghiul de contact, permițând apei să se răspândească pe o suprafață mai mare. Acest lucru reduce pierderile de apă prin scurgeri, în special pe solurile modelate (de exemplu, paturi de legume, creste formate după plantarea cartofilor sau însămânțarea morcovilor) și îmbunătățește rata de infiltrare a apei.

Graficul 2: Moleculele de surfactanți sparg tensiunea superficială a apei atunci când “coada” hidrofobă iese la suprafața apei

Graficul 3: Apă cu agent de umectare în sol hidrofob

Atunci când se confruntă cu soluri hidrofobe, combinarea practicilor agrotehnice, cum ar fi argila și însămânțarea brazdelor cu cei mai noi agenți de umectare a solului, este o modalitate eficientă de a reduce capacitatea hidrofobă a solului. Oferind apei șansa de a pătrunde mai rapid în sol va reduce risipa de apă și va crește dezvoltarea sănătoasă a rădăcinilor. Un sistem radicular sănătos duce la o mai bună absorbție de nutrienți și o mai bună stabilire a plantelor. Maximizarea utilizării apei de irigare reduce costurile și se obțin randamente la potențialul optim al culturii.

Referință

Surse citate: Hunt, N. și Gilkes, B. (1992) Farm Monitoring Handbook.