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Étude sur le mécanisme d'interaction entre le SAP, les engrais et le sol

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Comprendre la rétention des nutriments, les mécanismes de libération progressive et l'amélioration de la structure du sol

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Le nom « Super Absorbent Polymer » a d'abord été traduit du japonais, et son appellation internationale courante est « Super absorbent polymer » (SAP). L'agent de rétention d'eau a été mis au point pour la première fois dans les années 1960 par l'Institut de recherche du Nord du ministère américain de l'Agriculture, à partir de maïs.

L'agent de rétention d'eau, également appelé « solution de rétention d'eau pour sols », « agent à haut pouvoir absorbant », « agent polymère absorbant l'eau », est un type de polymère doté d'une capacité extrêmement élevée d'absorption et de rétention d'eau, fabriqué à partir d'une résine hautement absorbante. Ce polymère peut absorber rapidement des centaines, voire des milliers de fois plus d’eau que son propre poids. Il absorbe l’eau et gonfle pour former un gel, et peut retenir l’eau pendant longtemps, contrairement au papier et au coton qui perdent facilement leur humidité ; même sous pression, l’eau absorbée ne s’échappe pas facilement. L’agent de rétention d’eau présente une forte hydrophilie, mais ne se dissout pas dans l’eau lui-même ; il peut absorber et libérer de l’eau à plusieurs reprises, améliorant ainsi la capacité de rétention d’eau du sol pour permettre aux plantes de l’absorber et de l’utiliser.

Techniques d’application des agents de rétention d’eau en agriculture
Dans le cadre de la production agricole, les agents de rétention d’eau peuvent être utilisés pour les semis, les semis en pépinière et les repiquages, ainsi que pour le paillage, l’amendement des sols et le transport sur de longues distances des plants. Dans la pratique, tant en France qu’à l’étranger, les techniques d’application spécifiques des agents de rétention d’eau peuvent être résumées comme suit.

1. Enrobage des semences

Cette méthode revient en fait à « enrober » les semences d’une « couche » dotée de propriétés spécifiques. Cette « couche » peut fournir l’eau nécessaire à la croissance des plantules, atténuer les variations intenses de température entre le jour et la nuit, réduire le risque de maladies du sol et jouer un rôle de protection des semences et des plantules.

2. Traitement des semences

Ces dernières années, on a observé une augmentation des rapports concernant l’application de traitements sur les semences de maïs et de blé. La méthode d’application générale consiste d’abord à utiliser l’agent de rétention d’eau pour l’imprégner d’eau jusqu’à saturation. On dilue ensuite la solution de gel saturée 20 fois avec de l’eau, puis on verse les semences dans la solution diluée tout en remuant jusqu’à homogénéité. Les graines sont ensuite versées dans la solution diluée et mélangées jusqu’à homogénéité. On laisse reposer les graines pendant 4 à 5 heures jusqu’à ce qu’il n’y ait plus d’adhérence sur les graines, puis on arrose jusqu’à saturation du sol. De manière générale, la quantité de solution de gel nécessaire est de 1 kg pour le blé, de 30 à 40 kg pour les arachides, le maïs, le soja, le sorgho, etc., et de 40 kg pour les céréales et les boules de coton (non éclaircies).

3. Mélange de l’agent de rétention d’eau et du sol

Le mélange au sol désigne une méthode consistant à mélanger directement l’agent de rétention d’eau avec le sol selon un certain rapport en vue de son utilisation pour les cultures. Selon les différentes méthodes d’application, on distingue la méthode d’application à sec, la méthode d’application humide et la méthode d’application par enrobage.

La méthode d’application à sec est principalement utilisée pour la plantation sous pluie, en particulier pour les grands plants pendant la saison des pluies.

La méthode d’application humide consiste à appliquer l’agent de rétention d’eau sous forme de gel directement dans la fosse de plantation ; elle est plus largement utilisée et convient à la sylviculture et à la repiquage de plants en toutes saisons. Avant utilisation, l’agent de rétention d’eau sec est versé dans un récipient adapté et remué tout en ajoutant de l’eau jusqu’à saturation, puis le gel d’agent de rétention d’eau est mélangé au sol.

La méthode d’application par bâton, également appelée méthode du sac en filet imprégné de gel. La solution de gel de l’agent de rétention d’eau est entièrement absorbée et imprègne un sac en filet cylindrique en sangle ou en tissu non tissé, puis ce sac est placé au niveau du système racinaire des jeunes plants mis en terre.

4. Trempage des jeunes plants

Le trempage des jeunes plants est l’une des méthodes les plus courantes en sylviculture pour améliorer le taux de survie et le taux de conservation des jeunes plants destinés au reboisement. La méthode générale consiste à préparer une solution d’hydrogel à base d’agent de rétention d’eau selon un rapport massique de 0,5 % à 1 %, à y faire tremper le système racinaire des plants pendant 8 à 10 heures, puis à les retirer, et à envelopper le système racinaire des plants dans un film plastique ou une natte de paille pour le transport. Le trempage des semis, qui entraîne la formation d’un film protecteur sur les racines, associé à l’utilisation d’un film plastique et à d’autres mesures de rétention d’eau, permet non seulement d’empêcher l’évaporation de l’eau et d’améliorer la tolérance des plantes à la sécheresse, mais aussi de prévenir les dommages mécaniques au système racinaire et de protéger ainsi les semis.

5. Application aux cultures de plein champ

Les méthodes d’application sur les cultures de plein champ comprennent principalement la pulvérisation en surface, l’épandage en sillons et l’épandage en trous. La pulvérisation en surface consiste à répandre l’agent de rétention d’eau directement sur la surface avant la plantation des cultures, formant ainsi une couche de film de rétention d’eau à la surface du sol, ce qui permet d’inhiber l’évaporation de l’eau du sol et de prolonger la teneur en eau effective du sol.

6. Substrat de culture hors sol

Mélangez l’agent de rétention d’eau avec la solution nutritive dans une certaine proportion, puis mélangez le tout avec d’autres substrats hors sol dans une certaine proportion, ce qui donne un substrat de culture hors sol. Il peut être utilisé pour les plantes en pot, les pépinières sous serre, les légumes, les semis, les fleurs et autres plantes ornementales cultivées hors sol. L’agent de rétention d’eau peut également être mélangé seul à la solution nutritive dans une certaine proportion afin de former une dispersion aqueuse gélatineuse destinée aux semis hors-sol de riz en usine.

7. Semis en suspension

Les graines germées et l’agent de rétention d’eau à base de feuilles de plantain sont mélangés dans des proportions appropriées, puis semés dans le sol à l’aide d’un semoir à suspension. Ce procédé n’endommage pas les graines déjà germées lors du semis grâce à l’utilisation d’un fluide souple à base de gomme retenant l’eau. Des études ont montré que les épinards semés selon la méthode de semis en suspension liquide émergent non seulement 7 à 8 jours plus tôt que ceux semés manuellement de manière conventionnelle, mais que le taux de levée des semis est également élevé. La germination des graines avant le semis en suspension liquide ne doit pas être trop avancée ; il est recommandé que la tige ne dépasse pas 2 mm.

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