Agen pembasahan tanah – EXOwet R3823 dan EXOwet R3831

Kebolehbasahan ialah parameter yang mencirikan kelakuan sesuatu bahan apabila ia bersentuhan dengan cecair. Ia merupakan sifat tanah yang sangat penting, kerana ia menentukan kesesuaiannya untuk pertanian dan menunjukkan bagaimana ia harus dilembapkan untuk mencapai hasil yang tertinggi dengan penggunaan air yang serendah mungkin.

Kebolehbasahan lapisan tanah individu mempengaruhi taburan air dalam profil tanah. Dalam kes tanah hidrofobik dengan kebolehbasahan yang rendah, terdapat risiko air terkumpul di permukaannya selepas hujan lebat dan menyebabkan larian permukaan, yang boleh mengakibatkan hakisan air tanah yang berbahaya kepada alam sekitar. Akibat daripada fenomena ini termasuk pelindian nutrien, degradasi tanah dan, dalam jangka masa panjang, pengurangan tanah yang boleh ditanam.

Tahap keterbasahan tanah dan pergerakan air di dalam tanah dipengaruhi oleh sifatnya, seperti komposisi kimia dan granulometrik, keliangan, perkadaran pecahan tanah liat dan humus, jumlah bahan organik dan mineral yang ada, kemasinan, pH, serta faktor luaran: keadaan cuaca, suhu, kemarau, kebakaran, pencemaran tanah, kebocoran bahan api daripada jentera pertanian dan amalan agroteknik.

Surfaktan dalam pengairan tanah

Surfaktan secara tradisinya telah digunakan dalam pengeluaran tanaman dan dikaitkan dengan pelbagai produk perlindungan tumbuhan. Walau bagaimanapun, penggunaannya secara global dalam sektor pertanian telah meningkat mendadak disebabkan oleh aplikasinya sebagai bahan tambahan kepada air pengairan.

Surfaktan, yang bertindak pada antara muka antara air dan tanah, mengurangkan tegangan permukaan air pengairan, membolehkannya menembusi tanah dengan lebih mudah dan melembapkannya. Ini mempunyai kesan positif terhadap kecekapan penggunaan air dan, dalam jangka masa panjang, terhadap kualiti tanaman, sebahagiannya dengan mengurangkan pelindian nutrien dan meningkatkan penyerapannya oleh tumbuhan.

Kumpulan PCC sedang bertindak balas terhadap permintaan untuk agen pembasahan tanah dengan menawarkan campuran khusus surfaktan bukan ionik – EXOwet R3823 dan EXOwet R3831.

Keupayaan tanah untuk menyimpan air pengairan

Seberapa berkesan tanah mengekalkan air adalah penting untuk berapa banyak kelembapan dan nutrien yang sebenarnya sampai ke zon akar, bukannya mengalir keluar atau tersejat. Parameter ini sebahagian besarnya menentukan keberkesanan pengairan, pembajaan dan keadaan keseluruhan tanah. Graf di bawah membandingkan pekali pengekalan pelbagai larutan pengairan di dalam tanah:

Rajah 1. Perbandingan pekali pengekalan untuk larutan pembasahan.

Ujian ini melibatkan penggunaan kira-kira 60 g larutan pembasahan (air atau larutan 1%agen pembasahan yang sesuai) kepada kira-kira 20 g kompos pasu universal kering dan mengukur berapa banyak larutan yang tertahan di dalam tanah. Kapasiti pengekalan larutan pengairan individu telah dibandingkan menggunakan pekali yang dikira daripada formula:

Melembapkan zon akar

Penggunaan EXOwet R3823 dan R3831 membolehkan air pengairan dikekalkan di lapisan atas tanah. Simulasi situasi seperti ini ditunjukkan dalam video di bawah. Ketulan gula meniru struktur makro dan mikropori tanah.

Video 1. Simulasi pembasahan zon akar tanah.
Agen pembasahan yang mengandungi air dikekalkan di lapisan atas.

Setiap kiub gula ditaburkan dengan jumlah larutan pengairan yang sama (15 titis) dan pergerakannya lebih dalam ke dalam struktur berliang diperhatikan. Selepas beberapa saat, dapat dilihat bahawa air tanpa bahan tambahan mengalir serta-merta ke lapisan bawah, manakala air dengan bahan tambahan agen pembasahan 0.5 %dikekalkan di lapisan atas. Ini menggambarkan bagaimana air yang mengandungi bahan tambahan kekal di zon akar tanah, di mana ia lebih mudah didapati oleh tumbuhan berbanding air tanpa bahan tambahan, yang mengalir dengan cepat ke lapisan yang lebih dalam, sekali gus membawa risiko tambahan pelarutan nutrien.

Kapasiti pembasahan melalui rendaman

Kapasiti pembasahan produk EXOwet R3823 dan R3831 telah dibandingkan dengan piawaian rujukan dan air sebagai sampel kawalan, juga menggunakan kaedah dalaman ‘Penentuan kapasiti pembasahan melalui rendaman’. Untuk tujuan ini, cakera piawai yang diperbuat daripada fabrik kapas rajutan mentah dengan diameter 30 mm telah digunakan. Penentuan tersebut melibatkan pengukuran masa pembasahan , iaitu masa antara merendam cakera kapas dalam larutan 0.5 %dan saat ia mula tenggelam. Keputusannya diringkaskan dalam graf di bawah:

Rajah 2. Perbandingan masa pembasahan cakera kapas dengan air (kawalan) dan larutan 0.5%agen pembasahan.

Larutan EXOwet R membasahi cakera kapas selepas hanya kira-kira 3 minit, sampel kawalan hanya selepas 4 minit, manakala air tanpa agen pembasahan tambahan tidak membasahi cakera walaupun 2 jam selepas permulaan ujian. Oleh itu, jelas bahawa penambahan surfaktan adalah penting untuk mencapai sifat pembasahan yang memuaskan.

Pengekalan air dalam tanah

Pengekalan air dalam tanah merupakan fenomena yang sangat penting, kerana ia meningkatkan ketersediaan air untuk tumbuhan dan meningkatkan daya tahan tanah terhadap kemarau. Penggunaan agen pembasah dalam pengairan meningkatkan kapasiti pegangan air tanah dengan ketara.

Untuk menggambarkan kapasiti pengekalan air pelbagai larutan pengairan, simulasi telah dijalankan sekali lagi menggunakan ketulan gula. Gambar-gambar di bawah menunjukkan kapasiti pengekalan air yang rendah tanpa penambahan agen pembasah:

Rajah 1. Simulasi pengekalan air. Air dengan bahan tambahan agen pembasahan 0.5 %dikekalkan dengan lebih berkesan.

Setiap kiub gula atas dilembapkan dengan 25 titis larutan pengairan. Selepas beberapa minit, diperhatikan bahawa air tanpa bahan tambahan hampir sepenuhnya disalirkan dari struktur berliang, manakala larutan EXOwet R dikekalkan sepenuhnya. Ini menunjukkan bahawa walaupun sedikit penambahan surfaktan ke dalam air meningkatkan kapasiti pengekalan air tanah dengan ketara. Ini sangat penting dalam keadaan dunia sebenar, kerana aliran air yang cepat melalui profil tanah boleh menyebabkan pelindian nutrien yang penting untuk pertumbuhan tumbuhan.

Rawatan pengairan berulang menggunakan EXOwet R3823 dan R3831

Kajian terdahulu menunjukkan dengan jelas bahawa pengairan tanah menggunakan larutan agen pembasahan adalah jauh lebih berkesan daripada menggunakan air sahaja.

Video di bawah menggambarkan bagaimana rawatan pengairan berulang menggunakan larutan 1%EXOwet R3831 mempengaruhi kadar penyerapan air semasa kitaran pengairan berikutnya menggunakan air sahaja:

Video 2. Perbandingan kadar pembasahan bergantung pada bilangan rawatan
menggunakan larutan 1%EXOwet R3831.

Kajian ini menggunakan pasu gambut terbiodegradasi yang mensimulasikan tanah (bahan organik tanah), yang diletakkan di dalam pinggan yang mengandungi air tanpa bahan tambahan; pasu 1 tidak dibasahkan terlebih dahulu dengan larutan EXOwet R3831, pasu 2 dibasahkan sekali dengan larutan EXOwet R3831 dan kemudian dikeringkan, manakala pasu 3 dibasahkan dua kali dengan larutan EXOwet R3831 dan kemudian dikeringkan.

Dapat diperhatikan bahawa, selepas beberapa minit, pasu 1 masih tidak menyerap air; dalam pasu 2, kadar penyerapan air adalah sederhana; manakala pasu 3 menjadi tepu dengan sangat cepat (ketepuan lengkap berlaku selepas 10 minit).

Kesimpulan daripada eksperimen ini adalah seperti berikut: pembasahan tanah terlebih dahulu dengan larutan agen pembasahan menghasilkan penyerapan air yang meningkat dan dipercepatkan semasa rawatan pengairan berikutnya. Ini mengesahkan kesahihan menjalankan pelbagai rawatan pengairan menggunakan larutan agen pembasahan tanah.

Kajian serupa telah dijalankan ke atas sampel tanah sebenar. Bekas dengan lubang yang digerudi di tapak diisi dengan kira-kira 100 g kompos pasu serbaguna yang telah dikeringkan; bekas-bekas ini dirawat dengan air atau larutan agen pembasahan 1 %dan kemudian dikeringkan. Bekas-bekas dengan tanah kemudiannya direndam dalam piring petri yang mengandungi air kosong, dan masa yang diambil serta isipadu larutan yang diserap diukur. Keputusan ditunjukkan dalam graf di bawah:

Rajah 3. Perbandingan kadar pembasahan dan jumlah air yang diserap oleh tanah yang sebelum ini dilembapkan dengan pelbagai larutan pengairan.

Daripada kajian ini, dapat disimpulkan bahawa penggunaan agen pembasahan sebagai bahan tambahan kepada air pengairan bukan sahaja meningkatkan jumlah keseluruhan air yang diserap, tetapi juga kadar penyerapan. Tanah yang dilembapkan terlebih dahulu dengan larutan EXOwet R menyerap kira-kira 10 kali lebih banyak air pada minit pertama selepas penyiraman berbanding tanah yang dilembapkan dengan air sahaja. Pengambilan air maksimum untuk EXOwet R dicapai seawal sekitar 10–15 minit, manakala untuk air sahaja peningkatan pengambilan adalah lebih kurang linear; walau bagaimanapun, walaupun selepas 1 jam, ia adalah 1.5 kali lebih rendah daripada agen pembasahan.

Ringkasan

Seperti yang dapat dilihat daripada kajian yang dijalankan, penggunaan surfaktan, terutamanya yang daripada kumpulan agen pembasahan, boleh menghasilkan kesan yang ketara dan ketara dalam tanah. Penggunaan EXOwet R membawa banyak manfaat:

• Mengurangkan kesan negatif yang berkaitan dengan sifat hidrofobik tanah.
• Pengairan tanah yang cepat dan seragam.
• Peningkatan ketersediaan air untuk pertumbuhan tumbuhan dan pengeluaran pertanian.
• Pengekalan air di zon akar.
• Pencegahan fenomena buruk seperti pengumpulan air permukaan, larian permukaan dan hakisan tanah.
• Peningkatan keseluruhan dalam kesihatan tanah.