Agents mouillants pour sols – EXOwet R3823 et EXOwet R3831

La mouillabilité est un paramètre caractérisant le comportement d’un matériau au contact d’un liquide. Propriété essentielle du sol, elle détermine son aptitude à l’agriculture et indique comment l’humidifier pour optimiser les rendements avec une consommation d’eau minimale. La mouillabilité des différentes couches du sol influence la répartition de l’eau au sein du profil. Dans le cas des sols hydrophobes à faible mouillabilité, l’eau risque de stagner en surface après de fortes pluies, provoquant un ruissellement et une érosion hydrique dommageable pour l’environnement. Les conséquences de ce phénomène incluent le lessivage des nutriments, la dégradation des sols et, à plus long terme, une réduction des terres arables. Le degré d’humidification du sol et la circulation de l’eau au sein de celui-ci sont influencés par ses propriétés, telles que sa composition chimique et granulométrique, sa porosité, la proportion de fractions argileuses et humiques, la quantité de matière organique et de minéraux présents, sa salinité, son pH, ainsi que par des facteurs externes : conditions météorologiques, température, sécheresses, incendies, contamination des sols, fuites de carburant provenant des machines agricoles et pratiques agrotechniques.

tensioactifs dans l’irrigation des sols

Les tensioactifs sont traditionnellement utilisés en production végétale et associés à divers produits phytosanitaires. Cependant, leur utilisation mondiale dans le secteur agricole a fortement augmenté grâce à leur application comme additif à l’eau d’irrigation. Agissant à l’interface eau-sol, les tensioactifs réduisent la tension superficielle de l’eau d’irrigation, lui permettant de pénétrer plus facilement dans le sol et de l’humidifier. Ceci a un impact positif sur l’efficience de l’utilisation de l’eau et, à plus long terme, sur la qualité des cultures, notamment en réduisant le lessivage des nutriments et en augmentant leur absorption par les plantes. Le groupe PCC répond à la demande d’agents mouillants pour les sols en proposant des mélanges spécialisés de tensioactifs non ioniques : EXOwet R3823 et EXOwet R3831 .

La capacité du sol à retenir l’eau d’irrigation

La capacité du sol à retenir l’eau est cruciale pour que l’humidité et les nutriments atteignent effectivement la zone racinaire, plutôt que de ruisseler ou de s’évaporer. Ce paramètre détermine en grande partie l’efficacité de l’irrigation, de la fertilisation et l’état général du sol. Le graphique ci-dessous compare les coefficients de rétention de différentes solutions d’irrigation dans le sol. Figure 1. Comparaison des coefficients de rétention des solutions d’irrigation. Le test consistait à appliquer environ 60 g d’une solution d’irrigation (eau ou solution à 1 %d’un agent mouillant approprié) à environ 20 g de terreau universel sec et à mesurer la quantité de solution retenue par le sol. La capacité de rétention des différentes solutions d’irrigation a été comparée à l’aide d’un coefficient calculé selon la formule :

Humidifier la zone racinaire

L’utilisation d’ EXOwet R3823 et R3831 permet de retenir l’eau d’irrigation dans les couches supérieures du sol. Une simulation de ce type de situation est présentée dans la vidéo ci-dessous. Des morceaux de sucre imitent la structure macro- et microporeuse du sol.

Vidéo 1. Simulation de l’humidification de la zone racinaire du sol. L’eau contenant des agents mouillants est retenue dans les couches supérieures. Chaque morceau de sucre a été saupoudré de la même quantité de solution d’irrigation (15 gouttes) et sa pénétration dans la structure poreuse a été observée. Après quelques secondes, on constate que l’eau sans additifs s’écoule instantanément vers la couche inférieure, tandis que l’eau contenant 0,5 %d’agent mouillant est retenue dans la couche supérieure. Ceci illustre comment l’eau contenant des additifs reste dans la zone racinaire du sol, où elle est beaucoup plus facilement assimilable par les plantes que l’eau sans additifs, qui s’écoule rapidement vers les couches plus profondes, présentant ainsi un risque accru de lessivage des nutriments.

Capacité de mouillage par immersion

Les capacités de mouillage des produits EXOwet R3823 et R3831 ont été comparées à un étalon de référence et à l’eau (échantillon témoin), selon la méthode interne « Détermination de la capacité de mouillage par immersion ». Des disques normalisés en maille de coton brut de 30 mm de diamètre ont été utilisés. La détermination a consisté à mesurer le temps de mouillage , c’est-à-dire le temps écoulé entre l’immersion du disque de coton dans une solution à 0,5 %et le moment où il commence à couler. Les résultats sont présentés dans le graphique ci-dessous. Figure 2. Comparaison des temps de mouillage des disques de coton par l’eau (témoin) et des solutions à 0,5 %d’agents mouillants. Les solutions EXOwet R mouillent les disques de coton en seulement 3 minutes environ, l’échantillon témoin en 4 minutes, tandis que l’eau sans agent mouillant ajouté ne mouille pas les disques, même 2 heures après le début du test. Il est donc clair que l’ajout de tensioactifs est essentiel pour obtenir des propriétés de mouillage satisfaisantes.

Rétention d’eau dans le sol

La rétention d’eau dans le sol est un phénomène extrêmement important, car elle accroît la disponibilité de l’eau pour les plantes et améliore la résistance du sol à la sécheresse. L’utilisation d’agents mouillants en irrigation augmente significativement la capacité de rétention d’eau du sol. Pour illustrer la capacité de rétention d’eau de différentes solutions d’irrigation, une simulation a été réalisée à l’aide de morceaux de sucre. Les photographies ci-dessous montrent la faible capacité de rétention d’eau sans ajout d’agents mouillants. Figure 1. Simulation de la rétention d’eau. L’eau additionnée de 0,5 %d’agent mouillant est retenue beaucoup plus efficacement. Chaque morceau de sucre a été humidifié avec 25 gouttes de solution d’irrigation. Après quelques minutes, on a observé que l’eau sans additifs s’était presque entièrement écoulée de la structure poreuse, tandis que les solutions EXOwet R étaient totalement retenues. Ceci indique que même un faible ajout de tensioactifs à l’eau augmente significativement la capacité de rétention d’eau du sol. Ce phénomène est extrêmement important en conditions réelles, car un écoulement rapide de l’eau à travers le profil du sol peut entraîner le lessivage des nutriments essentiels à la croissance des plantes.

Traitements d’irrigation répétés avec EXOwet R3823 et R3831

Des études antérieures ont clairement démontré que l’irrigation du sol avec des solutions mouillantes est nettement plus efficace que l’irrigation à l’eau seule. La vidéo ci-dessous illustre comment des traitements d’irrigation répétés avec une solution à 1 %d’ EXOwet R3831 influencent le taux d’absorption d’eau lors des cycles d’irrigation suivants à l’eau seule.

Vidéo 2. Comparaison des vitesses d’humidification en fonction du nombre de traitements avec une solution à 1 %d’ EXOwet R3831. L’étude a utilisé des pots de tourbe biodégradable simulant le sol (matière organique du sol), placés dans des récipients contenant de l’eau sans additifs. Le pot 1 n’a pas été préalablement humidifié avec la solution EXOwet’ EXOwet R3831, le pot 2 a été humidifié une fois avec cette solution EXOwet séché, et le pot 3 a été humidifié deux fois puis séché. On observe qu’après quelques minutes, le pot 1 n’absorbe toujours pas d’eau ; dans le pot 2, la vitesse d’absorption est modérée. Alors que le pot 3 se sature très rapidement (saturation complète après 10 minutes), la conclusion de cette expérience est la suivante : le pré-humidification du sol avec des solutions d’agents mouillants entraîne une absorption d’eau accrue et accélérée lors des irrigations suivantes. Ceci confirme la validité de la réalisation de plusieurs irrigations avec des solutions d’agents mouillants. Une étude similaire a été menée sur des échantillons de sol. Des récipients percés au fond ont été remplis d’environ 100 g de terreau universel desséché ; ces récipients ont été traités avec de l’eau ou des solutions à 1 %d’agents mouillants, puis séchés. Les récipients contenant le sol ont ensuite été immergés dans des boîtes de Petri contenant de l’eau, et le temps d’absorption ainsi que le volume de solution absorbée ont été mesurés. Les résultats sont présentés dans le graphique ci-dessous. Figure 3. Comparaison du taux d’humidification et de la quantité d’eau absorbée par un sol préalablement humidifié avec différentes solutions d’irrigation. Cette étude permet de conclure que l’utilisation d’agents mouillants comme additifs à l’eau d’irrigation augmente non seulement la quantité totale d’eau absorbée, mais aussi le taux d’absorption. Un sol préalablement humidifié avec des solutions EXOwet R absorbe environ 10 fois plus d’eau dans la première minute suivant l’arrosage qu’un sol humidifié uniquement à l’eau. L’absorption d’eau maximale pour EXOwet R est atteinte dès 10 à 15 minutes environ, tandis que pour l’eau seule, l’augmentation de l’absorption est quasi linéaire ; cependant, même après une heure, elle reste 1,5 fois inférieure à celle obtenue avec les agents mouillants.

Résumé

Comme le montrent les recherches menées, l’utilisation de tensioactifs, notamment ceux appartenant à la famille des agents mouillants, peut produire des effets significatifs et perceptibles sur le sol. L’utilisation d’ EXOwet R présente de nombreux avantages :

• Atténuer les effets négatifs liés à la nature hydrophobe du sol.
• Irrigation rapide et uniforme des sols.
• Augmentation de la disponibilité en eau pour la croissance des plantes et la production agricole.
• Rétention d’eau dans la zone racinaire.
• Prévention des phénomènes indésirables tels que l’accumulation d’eau en surface, le ruissellement de surface et l’érosion des sols.
• Amélioration globale de la santé des sols.