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El efecto del polímero superabsorbente en el suelo

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La utilización de polímeros superabsorbentes ha revolucionado las prácticas agrícolas, sobre todo en lo que respecta a la gestión del suelo.

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La utilización de polímeros superabsorbentes ha revolucionado las prácticas agrícolas, sobre todo en lo que respecta a la gestión del suelo. Este material innovador, con sus propiedades únicas de absorción de agua, tiene un inmenso potencial para mejorar la salud del suelo y la producción de cultivos.

Impacto en las propiedades físicas del suelo

Uno de los efectos más significativos del polímero superabsorbente en el suelo es su capacidad para afectar a sus propiedades físicas. Entre estas propiedades, el contenido de humedad del suelo destaca como un factor crítico que influye directamente en el crecimiento de los cultivos. La aplicación de polímero superabsorbente suprime eficazmente la disminución del contenido de humedad del suelo dentro de la capa de aplicación, mostrando así una notable resistencia a la sequía con una duración que puede abarcar de 15 a 20 días.

Sin embargo, cabe destacar que el contenido de humedad del suelo por debajo de la capa de aplicación y en las zonas no tratadas disminuye de forma más significativa. Esta disminución es aún más pronunciada con mayores tasas de aplicación de polímeros. El modo de aplicación también desempeña un papel a la hora de determinar el efecto sobre la humedad del suelo. Los estudios han demostrado que en los campos agrícolas, el uso de métodos de aplicación en surcos, hoyos o mixtos con una tasa de 45 kg/hm2 y una profundidad de 0-20 cm puede aumentar significativamente el contenido de humedad del suelo en la capa de 0-40 cm entre un 7,5% y un 12,7%. En particular, la aplicación en surcos es más eficaz que la aplicación en hoyos o mixta.

Las razones de estas diferencias son múltiples. La aplicación mixta tiende a distribuir el polímero principalmente en capas poco profundas del suelo, lo que provoca su expansión y contracción al absorber el agua. Este proceso puede crear poros en el suelo conectados con la atmósfera, lo que provoca la pérdida de agua del suelo y la formación de costras en la superficie que reducen la infiltración del agua de lluvia. Por otro lado, la aplicación en agujeros concentra el polímero en áreas más pequeñas, reduciendo su contacto con el suelo y su capacidad de absorción de agua. Una concentración excesiva puede crear grandes fuerzas de expansión, dando lugar a la formación de poros conectados con la atmósfera y a una mayor evaporación del agua del suelo. Por el contrario, la aplicación en surcos, aunque también crea poros similares, es menos probable que los conecte con la atmósfera debido al suelo suprayacente, lo que se traduce en una pérdida de agua del suelo más lenta.

Además, el efecto del polímero superabsorbente sobre las propiedades físicas del suelo se ve influido por la textura del mismo. A medida que aumenta la dosis de polímero, la agregación del suelo arenoso se hace más prominente, mientras que el efecto en los suelos francos medios y pesados es menos significativo debido a sus propiedades inherentes de agregación. El mecanismo que subyace a este aumento de la agregación del suelo es la forma gelatinosa del polímero tras la absorción de agua, que aglutina eficazmente las partículas sueltas del suelo. Por lo tanto, la aplicación del polímero superabsorbente es particularmente eficaz en suelos franco-arenosos y franco-arcillosos, donde el mayor contenido de arcilla y materia orgánica potencia el proceso de intercambio iónico, inhibiendo así la absorción de agua por el polímero.

Impacto en las propiedades hidráulicas del suelo

La influencia del polímero superabsorbente en las propiedades hidráulicas del suelo está estrechamente ligada a la textura del suelo y a los niveles de pH. En general, se admite que la aplicación de polímero superabsorbente mejora significativamente la capacidad de retención de agua, reduce la evaporación del agua y disminuye la permeabilidad en suelos arenosos en comparación con suelos francos medios y pesados. Además, el polímero presenta una absorción de agua óptima en suelos neutros, con una ligera disminución en suelos alcalinos y ácidos. Cabe destacar que el polímero también puede alterar los niveles de pH del suelo; los experimentos han demostrado que puede reducir el pH de los suelos arcillosos arenosos y limosos de 6,03 a 5,6.

El modo de aplicación también desempeña un papel crucial a la hora de determinar el efecto sobre las propiedades hidráulicas del suelo. El análisis de los datos experimentales revela que la tasa de infiltración de agua disminuye significativamente con los métodos de aplicación por surcos y mixto en comparación con el control. En particular, la disminución máxima de la tasa de infiltración puede alcanzar el 45,1% para la aplicación mixta y el 11% para la aplicación en surcos. Esta disminución se hace más pronunciada a medida que aumenta la tasa de aplicación del polímero, lo que conduce a una reducción de la infiltración de agua en el suelo profundo. En este contexto, la aplicación mixta parece ser superior a la aplicación en surcos. Además, la evaporación del agua del suelo se reduce entre un 15,37% y un 50,42% con la aplicación de polímero superabsorbente en comparación con el control. La aplicación mixta da lugar a una reducción adicional del 6% al 25% en comparación con la aplicación en surcos, observándose las tasas de evaporación más bajas con una tasa de aplicación de polímero de 90 kg/hm2. Esto se atribuye a la distribución más uniforme del polímero en el suelo con la aplicación mixta, lo que le permite absorber eficazmente el agua y reducir las fugas de agua en profundidad y la evaporación. Por el contrario, la aplicación en surcos da lugar a una distribución más concentrada del polímero, dejando sin afectar a los canales de fuga y evaporación.