Agentes tensoactivos III. Casos de éxito

Los agentes surfactantes han probado su eficacia en la eliminación de ácidos orgánicos de los coloides del suelo y en la capacidad de adherir las moléculas de agua a las partículas de suelo, dando lugar a una mejor distribución del agua a los largo del perfil de suelo y la prevención en la ocurrencia de zonas hidrófobas.

Efectos en la distribución del agua en el perfil de suelo antes y posterior a la aplicación de agentes surfactantes (Dr. Keith J. Karnok, University of Georgia)

Son muchos los casos de éxito en la utilización de los agentes tensoactivos, así podemos destacar por ejemplo, los usos en Quilchena Golf Country Club, donde se realizó su aplicación en calles de golf con el objetivo de aumentar la eficiencia del riego, mejorar la calidad de la hierba y disminuir el gasto en agua. Los resultados obtenidos fueron realmente satisfactorios, dando lugar a una disminución del gasto de agua en un 10% en el primer año y otro 10% el año posterior (USGA “The benefits of wetting agents and efecctive communication”, 2016)

La acumulación de arena de recebo en las calles produjo un aumento en la aparición de zonas secas, lo que se remedió con la aplicación de agentes humectantes (USGA case study).

Existen estudios registrados de la disminución de las películas orgánicas hidrófobas en las partículas de arena tras el uso repetido de ciertos agentes tensoactivos (Annual report on USGA ID: 2014-09-498, Xi Xiong, Stephen H. Anderson, et al. 2016).

Fotografía tomada 7 semanas posteriores al comienzo de los tratamientos con agentes humectantes (USGA, Julio 2016).

Otros estudios están siendo llevados a cabo para determinar si el uso combinado de mantas térmicas y agentes humectantes podrían disminuir los daños en greens de bermuda como “Tifeagle” o “Mini-verde”, debido a la desecación de la corona y a las bajas temperaturas en aquellas latitudes que presentan inviernos fríos (Michael D. Richardson, Douglas E. Karcher y Eric J. University of Arkansas). Este caso dio como resulltado un mayor reverdecimiento para todas las variedades, especialmente para “Tifeagle” y “miniverde“.

Mejoras en el reverdecimiento de tres diferentes tipos de bermuda greens, con aplicaciones de agentes humectantes.

Estudios llevados a cabo muestran que parámetros como la firmeza de los greens están fuertemente correlacionados con el VWC y el contenido en materia orgánica. El efecto de los agentes humectantes sobre la jugabilidad de las superficies deportivas varía ampliamente y son otros factores tales como los distintos tipos de perfiles de suelo, la gestión de la materia orgánica y la post-aplicación de volúmenes de riego por aspersión, los que tienen mayor efecto en la gestión de la firmeza de los greens (Edward Nangle, Ph.D, Ohio State University).

Por último, estudios tales como la influencia en la reducción de impactos de enfermedades tipo Anthracnose también están siendo evaluados actualmente en relación con la aplicación de agentes humectantes (Clint Mattox, Alexander R. Kowalewski, et al. 2016 “Reducing Anthracnose on Poa Annua Putting Green with frecuent applications of a soil Surfactant”).

 

Agentes tensoactivos o surfactantes II. Definición de Agente Humectante

Un agente humectante es cualquier compuesto que facilita que un líquido, en nuestro caso el agua de riego, penetre más fácilmente en la superficie del suelo, a través de una disminución de la tensión superficial del líquido y la atracción del agua a las partículas sólidas través de mecanismos de estos compuestos como la atracción polar.

Esquema explicativo de la atracción polar del agua hacia la partícula de arena a través de agentes tensoactivos, evitando la hidrofobicidad superficial de la película orgánica. Dr. Keith J. Karnok, University of Georgia

Son muchos los diferentes modos de acción de éstos y, por tanto, para la elección correcta se han de comprender sus mecanismos de acción. Así, existen diferentes agentes tensoactivos o también llamados surfactantes (wetting agents):

1.-Aniónicos: Están cargados negativamente. Generalmente humedecen rápidamente, si bien dependiendo de la dosis de aplicación, pueden ser fitotóxicos. Además, debido a las cargas negativas, pueden producir dispersión de las arcillas desestructurando aquellos suelos de textura fina.

2.-No iónicos:

  • POE, Polioexietilenoamina surfactantes: son de “vieja química”, mezcla de alquilaminas de cadena larga (como los aniónicos, que pueden ser fitotóxicos en ciertas situaciones). También se presentan como coadyudantes de herbicidas, como en el caso del glifosato, de forma que ayuda a la distribución y penetración del herbicida por toda la hoja, aumentando su captación en la planta (Fuente: Red de acción en plaguicidas y sus alternativas para America Latina (RAP-AL). Abril 2007)
  • Surfactantes de Polímeros en bloque: son los más recomendados para nuestras superficies deportivas. No tienen problemas de fitotoxicidad y, además, son muy efectivos en la reducción de la hidrofobicidad y aumentan el VWC. Se presentan dos tipos de bloques:

Esquema de la molécula tensioactiva con parte polar (hidrofílica) atrayente del agua y no polar (hidrófoba) adherida a la capa orgánica hidrófoba de la arena. Dr. Keith J. Karnok, University of Georgia

a) Penetrantes, de cadena lineal: con una mitad hidrofóbica y la otra hidrofílica. Mueve el agua hacia abajo en el perfil de suelo, por lo que se recomienda en el lavado de sales y/ó en combinación con aportaciones de fuentes de Calcio para su intercambio catiónico con el Sodio (de aplicación en casos de presencia de black layers).

Surfactante penetrante

b) Hidratantes: consisten en una cadena de moléculas lineares. El agua se bloquea en cadena.

Tabletas humectantes conservantes H2Pro de ICL son una excelente herramienta para la humectacion de zonas hidrofobas

Mantiene agua en el perfil del suelo, interesante en los suelos con poca capacidad de retención de agua.

Surfactante humectante

c) Mezclas de hidratantes: posiblemente más efectivos en la corrección de “secas”, además de mejorar la calidad general.

  • Surfactantes naturales: combinación de moléculas de azúcar y ácidos. Pueden reducir la repelencia del agua. En mezcla con los de tipo humectantes y penetrantes dan lugar a un sinergismo especial produciendo mayor infiltración que cualquier humectante en solitario.
  • Húmicos: con una composición que permite la penetración del agua a través del suelo mediante la disrupción de las estructuras hidrofóbicas húmicas, prevalentes en el perfil superior del suelo (1 a 2 cms), que provocan las “secas” o “dry spots“.
  • Tensoactivos multiramales: polímeros de mayor peso molecular y múltiples sitios de  acción, cada ramal es en sí mismo un agente humectante.

Surfactante multiramal

3.- Catiónicos: no usados generalmente como tensoactivos debido a su fuerte carácter biocida. Son desinfectantes y pueden ser muy agresivos frente a tejidos vegetales. No se usan en nuestra industria.

“Las mejores formas de humectar zonas hidrófobas pasan por realizar previamente trabajos de aireación, aplicar los tensoactivos y regar la zona, sin dejarla secar. “

En resumen, existen muchos y diferentes tensoactivos, pero conociendo las virtudes y defectos de cada uno podremos hacer un uso óptimo de los mismos. Pregunta a tu distribuidor por el mecanismo o el tipo de tensoactivo que le está ofreciendo para sacar el máximo partido de ellos.

Agentes tensioactivos I. Secas “Localized Dry Spot”

Las secas  se suelen producir de forma heterogénea en los greens.  Suelen ser persistentes y de formas diversas. Pueden tener su origen, bien por una disminución en las aportaciones de riego por debajo de las necesidades, por bajos valores de uniformidad de distribución de riego (sistema de riego deficiente) y por causas de hidrofobicidad. Éste último caso es el típico que se produce en superficies deportivas de zonas arenosas debido a la descomposición de la materia orgánica por parte de hongos basidiomicetos, los mismos que producen los típicos “anillos de brujas”.

La repelencia se suele producir por la descomposción del micelio de estos hongos y otras fuentes de materia orgánica, que excretan sustancias cubriendo las partículas de arena y dando este carácter hidrófobo. Son necesarios para estos casos la utilización de agentes tensioactivos para su remediación. El uso del sensor de humedad Pogo ayudará a prevenir los casos extremos de aparición de greens parcheados, nótese que es fácil humectar una zona con sequedad media, pero muy difícil realizarlo en parches con muy bajos valores de VWC.

De igual forma, la descomposición de raíces, tallos y otras fuentes orgánicas como turbas, favorecen igualmente estos procesos. Para ampliar la información, el lector puede recurrir a bibliografía de Peter H. Dernoeden, Creeping Bentgrass Management,2002.

El caráter hidrófobo generalmente se produce en los primeros centímetros del suelo (3 a 6 cms), otra razón para la utilización de sensores de humedad con varillas  con longitudes medias.

Perfil de secas con distribución del VWC desuniforme por hidrofobicidad. Dr. Keith J. Karnok, University of Georgia

La eliminación del colchón por sí sólo no es suficiente para mejorar la infiltración del agua de riego, y es por tanto necesario la aireación y utilización de agentes tensioactivos con el riego.

Perfil de suelo con VWC uniforme, tras tratamiento con agentes tensioactivos. Dr. Keith J. Karnok, University of Georgia

La aparición de secas es debida a condiciones de hidrofobicidad del suelo, ocasionada por la aparición de una película orgánica producida por descomposición de micelios de hongos basidiomicetos en las partículas de arena

Esquema de película hidrófoba en superficie de arena

Fotografía de película orgánica hidrófoba en grano de arena