Agentes umectantes do solo – EXOwet R3823 e EXOwet R3831

A molhabilidade é um parâmetro que caracteriza o comportamento de um material quando entra em contato com líquidos. É uma propriedade extremamente importante do solo, pois determina sua aptidão agrícola e indica como ele deve ser umedecido para se obter a maior produtividade possível com o menor consumo de água possível. A molhabilidade das camadas individuais do solo influencia a distribuição da água em seu perfil. No caso de solos hidrofóbicos com baixa molhabilidade, existe o risco de acúmulo de água na superfície após chuvas intensas, causando escoamento superficial, o que pode levar à erosão hídrica, prejudicial ao meio ambiente. As consequências desse fenômeno incluem a lixiviação de nutrientes, a degradação do solo e, a longo prazo, a redução da área arável. O grau de molhabilidade do solo e a movimentação da água em seu interior são influenciados por suas propriedades, como composição química e granulométrica, porosidade, proporção de frações argilosas e húmicas, quantidade de matéria orgânica e minerais presentes, salinidade, pH, bem como por fatores externos: condições climáticas, temperatura, secas, incêndios, contaminação do solo, vazamentos de combustível de máquinas agrícolas e práticas agrotécnicas.

Surfactantes na irrigação do solo

Os surfactantes têm sido tradicionalmente usados ​​na produção agrícola e associados a diversos produtos fitossanitários. No entanto, seu uso global no setor agrícola aumentou drasticamente devido à sua aplicação como aditivo na água de irrigação. Os surfactantes, atuando na interface entre a água e o solo, reduzem a tensão superficial da água de irrigação, permitindo que ela penetre no solo com mais facilidade e o umedeça. Isso tem um impacto positivo na eficiência do uso da água e, a longo prazo, na qualidade das culturas, em parte pela redução da lixiviação de nutrientes e pelo aumento da sua absorção pelas plantas. O Grupo PCC está respondendo à demanda por agentes umectantes do solo, oferecendo misturas especializadas de surfactantes não iônicos – EXOwet R3823 e EXOwet R3831 .

A capacidade do solo de reter água de irrigação.

A capacidade do solo de reter água é crucial para determinar a quantidade de umidade e nutrientes que realmente chegam à zona radicular, em vez de escorrerem ou evaporarem. Esse parâmetro influencia significativamente a eficácia da irrigação, da fertilização e a condição geral do solo. O gráfico abaixo compara os coeficientes de retenção de água de diferentes soluções de irrigação no solo: Figura 1. Comparação dos coeficientes de retenção de soluções umectantes. O teste consistiu na aplicação de aproximadamente 60 g de uma solução umectante (água ou uma solução a 1 %de um agente umectante adequado) a aproximadamente 20 g de substrato universal seco para vasos e na medição da quantidade de solução retida no solo. A capacidade de retenção das soluções de irrigação individuais foi comparada utilizando um coeficiente calculado pela fórmula:

Umedecer a zona radicular

O uso de EXOwet R3823 e R3831 permite que a água de irrigação seja retida nas camadas superiores do solo. Uma simulação desse tipo de situação é mostrada no vídeo abaixo. Cubos de açúcar imitam a estrutura macro e microporosa do solo.

Capacidade de molhagem por imersão

As capacidades de molhagem dos produtos EXOwet R3823 e R3831 foram comparadas com um padrão de referência e água como amostra de controle, utilizando também o método interno "Determinação da capacidade de molhagem por imersão". Para isso, foram utilizados discos padronizados de tecido de malha de algodão cru com 30 mm de diâmetro. A determinação consistiu na medição do tempo de molhagem , ou seja, o tempo entre a imersão do disco de algodão em uma solução a 0,5%e o momento em que ele começa a afundar. Os resultados estão resumidos no gráfico abaixo: Figura 2. Comparação dos tempos de molhagem de discos de algodão por água (controle) e soluções de agentes umectantes a 0,5%. As soluções de EXOwet R umedecem os discos de algodão em apenas cerca de 3 minutos, a amostra de controle em apenas 4 minutos, enquanto a água sem adição de agentes umectantes não molha os discos mesmo 2 horas após o início do teste. Portanto, fica claro que a adição de surfactantes é essencial para se obter propriedades de molhagem satisfatórias.

Retenção de água no solo

A retenção de água no solo é um fenômeno extremamente importante, pois aumenta a disponibilidade de água para as plantas e melhora a resistência do solo à seca. O uso de agentes umectantes na irrigação aumenta significativamente a capacidade de retenção de água do solo. Para ilustrar a capacidade de retenção de água de diferentes soluções de irrigação, uma simulação foi realizada novamente usando cubos de açúcar. As fotografias abaixo mostram a baixa capacidade de retenção de água sem a adição de agentes umectantes. Figura 1. Simulação de retenção de água. A água com 0,5 %de agente umectante é retida com muito mais eficácia. Cada um dos cubos de açúcar superiores foi umedecido com 25 gotas de solução de irrigação. Após alguns minutos, observou-se que a água sem aditivos havia drenado quase completamente da estrutura porosa, enquanto as soluções EXOwet R foram totalmente retidas. Isso indica que mesmo uma pequena adição de surfactantes à água aumenta significativamente a capacidade de retenção de água do solo. Isso é extremamente importante em condições reais, pois o fluxo rápido de água através do perfil do solo pode levar à lixiviação de nutrientes essenciais para o crescimento das plantas.

Tratamentos de irrigação repetidos utilizando EXOwet R3823 e R3831

Estudos anteriores demonstram claramente que irrigar o solo com soluções de agentes umectantes é significativamente mais eficaz do que irrigar apenas com água. O vídeo abaixo ilustra como tratamentos de irrigação repetidos com uma solução de 1 %de EXOwet R3831 afetam a taxa de absorção de água durante ciclos de irrigação subsequentes, quando comparados ao uso exclusivo de água:

Vídeo 2. Comparação das taxas de umedecimento em função do número de tratamentos
usando uma solução de 1 %de EXOwet R3831.

O estudo utilizou vasos biodegradáveis ​​de turfa simulando solo (matéria orgânica do solo), os quais foram colocados em recipientes contendo água sem aditivos; o vaso 1 não foi pré-umedecido com a solução de EXOwet R3831, o vaso 2 foi umedecido uma vez com a solução de EXOwet R3831 e depois seco, enquanto o vaso 3 foi umedecido duas vezes com a solução de EXOwet R3831 e depois seco.

Pode-se observar que, após alguns minutos, o vaso 1 ainda não está absorvendo água; no vaso 2, a taxa de absorção de água é moderada; Enquanto o vaso 3 se satura muito rapidamente (saturação completa após 10 minutos).

A conclusão deste experimento é a seguinte: a pré-umedecimento do solo com soluções de agentes umectantes resulta em maior e mais rápida absorção de água durante os tratamentos de irrigação subsequentes. Isso confirma a validade da realização de múltiplos tratamentos de irrigação utilizando soluções de agentes umectantes para o solo.

Um estudo semelhante foi realizado com amostras reais de solo. Recipientes com furos na base foram preenchidos com aproximadamente 100 g de substrato para vasos multiuso seco; estes foram tratados com água ou soluções a 1 %de agentes umectantes e, em seguida, secos. Os recipientes com solo foram então imersos em placas de Petri contendo água pura, e o tempo e o volume de solução absorvido foram medidos. Os resultados são mostrados no gráfico abaixo:

Figura 3. Comparação da taxa de umedecimento e da quantidade de água absorvida pelo solo previamente umedecido com diferentes soluções de irrigação. O estudo permite concluir que o uso de agentes umectantes como aditivos à água de irrigação aumenta não apenas a quantidade total de água absorvida, mas também a taxa de absorção. O solo pré-umedecido com soluções EXOwet R absorve aproximadamente 10 vezes mais água no primeiro minuto após a irrigação do que o solo umedecido apenas com água. A absorção máxima de água com EXOwet R é atingida já em torno de 10 a 15 minutos, enquanto que, para a água pura, o aumento na absorção é aproximadamente linear; no entanto, mesmo após 1 hora, é 1,5 vezes menor do que para os agentes umectantes.

Resumo

Como pode ser observado nas pesquisas realizadas, o uso de surfactantes, particularmente aqueles do grupo dos agentes umectantes, pode produzir efeitos significativos e perceptíveis no solo. O uso do EXOwet R traz muitos benefícios:

• Mitigar os efeitos negativos associados à natureza hidrofóbica do solo.
• Irrigação rápida e uniforme do solo.
• Aumento da disponibilidade de água para o crescimento das plantas e a produção agrícola.
• Retenção de água na zona radicular.
• Prevenção de fenômenos adversos como acúmulo de água superficial, escoamento superficial e erosão do solo.
• Melhoria geral na saúde do solo.