Primer vistazo a un mantillo agrícola sostenible

ero el plástico del mantillo agrícola de uso común puede degradar la calidad del suelo y del agua. Los microplásticos pueden incluso ingresar a la cadena alimentaria.  

En un nuevo estudio, los investigadores probaron un enfoque más sostenible para reducir la evaporación de los suelos. En lugar de plástico, utilizaron partículas de arena recubiertas con aceite de soja. Esta investigación fue publicada en el  Vadose Zone Journal , una publicación de la  Soil Science Society of America .

En experimentos de laboratorio, el suelo tratado con una fina capa de arena recubierta de aceite de soja tuvo hasta un 96% menos de pérdida de agua por evaporación en comparación con el suelo desnudo.

“Estos hallazgos muestran que la arena recubierta de aceite tiene el potencial de convertirse en una alternativa sostenible al mantillo de película plástica”, dice Michael Nicholl. Nicholl es profesor asociado en la Universidad de Nevada en Las Vegas.  

El mantillo de plástico está hecho de polietileno, un producto a base de hidrocarburos. "Tiene consecuencias ambientales a largo plazo", dice Nicholl. "Estos efectos abarcan todas las etapas de su ciclo de vida: producción, instalación, eliminación".

Los revestimientos de suelo de base biológica, como el aceite de soja, podrían ser alternativas de bajo impacto al acolchado de polietileno mientras se desempeñan a niveles similares.

Para hacer la arena recubierta, los investigadores mezclaron volúmenes aproximadamente iguales de arena y aceite. Luego calentaron la mezcla durante aproximadamente una hora y la dejaron enfriar. Finalmente, la mezcla se lavó con agua y se secó.

Este proceso modifica químicamente el aceite, polimerizándolo parcialmente. El aceite parcialmente polimerizado forma una capa alrededor de las partículas de arena individuales.

Debido a que el agua puede fluir a través de las partículas de arena gruesa, la arena recubierta de aceite de soja no obstaculizaría el riego. 

Las pruebas iniciales indicaron que esta arena recubierta de aceite es bastante eficaz para reducir la pérdida de agua por evaporación.

El agua se evapora de los suelos de dos formas diferentes. La arena recubierta de aceite redujo la ruta más potente de pérdida de agua por evaporación.

“Como analogía, piense en el suelo como una esponja húmeda”, dice Nicholl.

Si coloca la esponja en un charco de agua, el agua absorberá la esponja. Eventualmente, el agua subirá a la parte superior de la esponja. Luego se evaporará en el aire.

De manera similar, la acción absorbente lleva agua a la superficie del suelo. Allí, se evapora directamente al aire.

En el segundo mecanismo, el agua no puede penetrar hasta la superficie del suelo. En cambio, se evapora en el aire  dentro  del suelo. Este aire húmedo debe difundirse hacia arriba a través del suelo y finalmente escapar a la atmósfera.

“Este segundo mecanismo es mucho menos eficiente que el primero”, dice Nicholl. "Da como resultado tasas más bajas de evaporación".

Nicholl y su equipo querían probar si una capa superficial de arena recubierta de aceite reduciría cualquier forma de evaporación de los suelos subyacentes.

En algunas granjas se usa mantillo de polietileno plástico para ayudar a suprimir el crecimiento de malezas y limitar la evaporación. Las alternativas de base biológica podrían tener los mismos beneficios con menos impactos ambientales

Él y su colega de investigación llenaron columnas de PVC con suelos de prueba. Luego, colocaron capas de arena recubierta de aceite en la parte superior de las columnas, pero dejaron una columna desnuda. Finalmente, saturaron estas columnas con agua.

A continuación, se analizó cada columna para determinar la pérdida de agua por evaporación.

La arena recubierta de aceite redujo la cantidad de agua que se filtraba hacia arriba, minimizando así el primer mecanismo de evaporación.

Los investigadores no estaban seguros de si sería posible recubrir partículas de arena individuales con aceite. Existía el peligro de que la arena y el aceite se unieran con cemento.

"En cambio, descubrimos que los granos de arena individuales se pueden recubrir con aceite parcialmente polimerizado", dice Nicholl.

Eso es importante porque cualquier tratamiento del suelo destinado a reducir la pérdida de agua también debe permitir que el agua, a través de la lluvia o el riego, ingrese al suelo. Una hoja de arena recubierta de aceite fusionada podría evitar que el agua ingrese al suelo.

Las pruebas de laboratorio mostraron que el agua líquida podía atravesar la capa de arena cubierta de aceite. Eso sugiere que este material no obstaculizará los esfuerzos de riego.

“Aunque los resultados iniciales son alentadores, aún quedan muchas preguntas por responder”, dice Nicholl.

Por ejemplo, este mantillo de base biológica no ha sido expuesto a ambientes al aire libre. “Por lo tanto, no tenemos datos adecuados para determinar cómo este material se desgasta en un entorno agrícola”, dice Nicholl.

Los investigadores están explorando procedimientos para medir la longevidad de los materiales recubiertos en varios entornos. Estos incluyen ambientes áridos, ambientes templados y suelos biológicamente activos.

"Esperamos que este trabajo inspire una mayor investigación sobre las aplicaciones prácticas de los materiales recubiertos de aceite", dice Nicholl.  

American Society of Agronomy