Agentes humectantes del suelo: EXOwet R3823 y EXOwet R3831

La humectabilidad es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material al entrar en contacto con líquidos. Es una propiedad extremadamente importante del suelo, ya que determina su aptitud agrícola e indica cómo debe humedecerse para lograr los mayores rendimientos posibles con el menor consumo de agua. La humectabilidad de las distintas capas del suelo influye en la distribución del agua dentro del perfil del suelo. En el caso de suelos hidrófobos con baja humectabilidad, existe el riesgo de que el agua se acumule en su superficie tras fuertes lluvias y provoque escorrentía superficial, lo que puede conducir a una erosión hídrica del suelo perjudicial para el medio ambiente. Las consecuencias de este fenómeno incluyen la lixiviación de nutrientes, la degradación del suelo y, a largo plazo, una reducción de la tierra cultivable.

El grado de humectabilidad del suelo y el movimiento del agua dentro del mismo están influenciados por sus propiedades, tales como la composición química y granulométrica, la porosidad, la proporción de fracciones de arcilla y humus, la cantidad de materia orgánica y minerales presentes, la salinidad, el pH, así como por factores externos: condiciones climáticas, temperatura, sequías, incendios, contaminación del suelo, fugas de combustible de maquinaria agrícola y prácticas agrotécnicas.

Tensioactivos en el riego del suelo

Los tensioactivos se han utilizado tradicionalmente en la producción de cultivos y se han asociado con diversos productos fitosanitarios. Sin embargo, su uso global en el sector agrícola ha aumentado considerablemente debido a su aplicación como aditivo en el agua de riego. Los tensioactivos, al actuar en la interfaz entre el agua y el suelo, reducen la tensión superficial del agua de riego, lo que permite que penetre más fácilmente en el suelo y lo humedezca. Esto tiene un impacto positivo en la eficiencia del uso del agua y, a largo plazo, en la calidad de los cultivos, en parte al reducir la lixiviación de nutrientes y aumentar su absorción por las plantas. El Grupo PCC responde a la demanda de agentes humectantes del suelo ofreciendo mezclas especializadas de tensioactivos no iónicos: EXOwet R3823 y EXOwet R3831 .

La capacidad del suelo para retener agua de riego.

La capacidad del suelo para retener agua es crucial para determinar la cantidad de humedad y nutrientes que llegan a la zona radicular, evitando que se escurran o se evaporen. Este parámetro influye considerablemente en la eficacia del riego, la fertilización y el estado general del suelo. El siguiente gráfico compara los coeficientes de retención de diversas soluciones de riego en el suelo:

Figura 1. Comparación de los coeficientes de retención para soluciones humectantes.

La prueba consistió en aplicar aproximadamente 60 g de una solución humectante (agua o una solución al 1 %de un agente humectante adecuado) a aproximadamente 20 g de sustrato universal seco para macetas y medir la cantidad de solución retenida en el suelo. La capacidad de retención de las soluciones de riego individuales se comparó utilizando un coeficiente calculado a partir de la fórmula:

Humedecer la zona radicular

El uso de EXOwet R3823 y R3831 permite retener el agua de riego en las capas superiores del suelo. En el siguiente video se muestra una simulación de esta situación. Los cubos de azúcar imitan la estructura macro y microporosa del suelo.

Video 1. Simulación de la humectación de la zona radicular del suelo.
El agua que contiene agentes humectantes se retiene en las capas superiores.

Cada terrón de azúcar se roció con la misma cantidad de solución de riego (15 gotas) y se observó su penetración en la estructura porosa. Tras unos segundos, se aprecia que el agua sin aditivos fluye instantáneamente hacia la capa inferior, mientras que el agua con un 0,5 %de agente humectante se retiene en la capa superior. Esto demuestra cómo el agua con aditivos permanece en la zona radicular del suelo, donde está mucho más disponible para las plantas en comparación con el agua sin aditivos, que fluye rápidamente hacia capas más profundas, conllevando así el riesgo adicional de lixiviación de nutrientes.

Capacidad de humectación por inmersión

Se compararon las capacidades de humectación de los productos EXOwet R3823 y R3831 con un estándar de referencia y agua como muestra de control, utilizando también el método interno de «Determinación de la capacidad de humectación por inmersión». Para ello, se emplearon discos estandarizados de tejido de punto de algodón crudo con un diámetro de 30 mm. La determinación consistió en medir el tiempo de humectación , es decir, el tiempo transcurrido entre la inmersión del disco de algodón en una solución al 0,5 %y el momento en que comienza a hundirse. Los resultados se resumen en el gráfico siguiente:

Figura 2. Comparación de los tiempos de humectación de discos de algodón con agua (control) y soluciones al 0,5 %de agentes humectantes.

Las soluciones EXOwet R humedecen los discos de algodón en tan solo 3 minutos, la muestra de control en 4 minutos, mientras que el agua sin agentes humectantes añadidos no humedece los discos ni siquiera 2 horas después del inicio de la prueba. Por lo tanto, queda claro que la adición de tensioactivos es esencial para lograr propiedades de humectación satisfactorias.

Retención de agua en el suelo

La retención de agua en el suelo es un fenómeno extremadamente importante, ya que aumenta la disponibilidad de agua para las plantas y mejora la resistencia del suelo a la sequía. El uso de agentes humectantes en el riego aumenta significativamente la capacidad de retención de agua del suelo. Para ilustrar la capacidad de retención de agua de diversas soluciones de riego, se realizó una simulación utilizando terrones de azúcar. Las fotografías a continuación muestran la baja capacidad de retención de agua sin la adición de agentes humectantes.

Figura 1. Simulación de retención de agua. El agua con un aditivo humectante al 0,5 %se retiene de forma mucho más eficaz.

Cada uno de los terrones de azúcar superiores se humedeció con 25 gotas de solución de riego. Tras unos minutos, se observó que el agua sin aditivos se había drenado casi por completo de la estructura porosa, mientras que las soluciones EXOwet R se retuvieron totalmente. Esto indica que incluso una pequeña adición de tensioactivos al agua aumenta significativamente la capacidad de retención de agua del suelo. Esto es de suma importancia en condiciones reales, ya que el rápido flujo de agua a través del perfil del suelo puede provocar la lixiviación de nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas.

Tratamientos de riego repetidos con EXOwet R3823 y R3831

Estudios previos demuestran claramente que regar el suelo con soluciones humectantes es significativamente más efectivo que usar solo agua. El siguiente video ilustra cómo los tratamientos de riego repetidos con una solución al 1 %de EXOwet R3831 afectan la tasa de absorción de agua durante los ciclos de riego posteriores con solo agua.

Vídeo 2. Comparación de las tasas de humectación en función del número de tratamientos
utilizando una solución al 1 %de EXOwet R3831.

El estudio utilizó macetas de turba biodegradables que simulaban suelo (materia orgánica del suelo), las cuales se colocaron en recipientes con agua sin aditivos; la maceta 1 no se había humedecido previamente con la solución EXOwet R3831, la maceta 2 se humedeció una vez con la solución EXOwet R3831 y luego se secó, mientras que la maceta 3 se humedeció dos veces con la solución EXOwet R3831 y luego se secó.

Se puede observar que, después de unos minutos, la maceta 1 todavía no absorbe agua; en la maceta 2, la tasa de absorción de agua es moderada; mientras que la maceta 3 se satura muy rápidamente (la saturación completa ocurrió después de 10 minutos).

La conclusión de este experimento es la siguiente: la humectación previa del suelo con soluciones de agentes humectantes resulta en una mayor y acelerada absorción de agua durante los tratamientos de riego posteriores. Esto confirma la validez de realizar múltiples tratamientos de riego utilizando soluciones de agentes humectantes del suelo.

Se realizó un estudio similar en muestras de suelo reales. Se llenaron recipientes con agujeros perforados en la base con aproximadamente 100 g de sustrato para macetas multiuso seco; estos se trataron con agua o soluciones al 1 %de agentes humectantes y luego se secaron. Posteriormente, los recipientes con tierra se sumergieron en placas de Petri que contenían agua sola, y se midió el tiempo transcurrido y el volumen de solución absorbida. Los resultados se muestran en el gráfico a continuación:

Figura 3. Comparación de la velocidad de humectación y la cantidad de agua absorbida por el suelo previamente humedecido con diversas soluciones de riego.

Del estudio se puede concluir que el uso de agentes humectantes como aditivos al agua de riego aumenta no solo la cantidad total de agua absorbida, sino también la velocidad de absorción. El suelo previamente humedecido con soluciones de EXOwet R absorbe aproximadamente 10 veces más agua en el primer minuto después del riego que el suelo humedecido solo con agua. La máxima absorción de agua para EXOwet R se alcanza en tan solo 10-15 minutos, mientras que para el agua sola el aumento de la absorción es aproximadamente lineal; sin embargo, incluso después de 1 hora, es 1,5 veces menor que para los agentes humectantes.

Resumen

Como se desprende de la investigación realizada, el uso de tensioactivos, en particular los del grupo de los agentes humectantes, puede producir efectos significativos y perceptibles en el suelo. El uso de EXOwet R aporta numerosos beneficios:

• Mitigar los efectos negativos asociados a la naturaleza hidrofóbica del suelo.
• Riego del suelo rápido y uniforme.
• Mayor disponibilidad de agua para el crecimiento de las plantas y la producción agrícola.
• Retención de agua en la zona radicular.
• Prevención de fenómenos adversos como la acumulación de agua superficial, la escorrentía superficial y la erosión del suelo.
• Mejora general de la salud del suelo.