Una buena permeabilidad del suelo favorece la salud de las plantas y la calidad de las cosechas. La tecnología de nanoburbujas mejora la permeabilidad del suelo sin utilizar productos químicos.
La permeabilidad, como su nombre indica, es una medida de la capacidad de un suelo para absorber o repeler el agua. O, en otras palabras, el grado en que permite o no que el agua se infiltre.
Las plantas necesitan una cantidad adecuada de agua que se infiltre en la zona de las raíces para un crecimiento saludable.
Tasa de infiltración: la velocidad a la que el agua de riego o el agua de lluvia desciende al suelo. Hay tres factores que afectan a la velocidad de infiltración:
Las moléculas de agua se atraen mucho más entre sí que a las partículas del suelo. Incluso en los mejores momentos, debido a su fuerte propiedad de cohesión (también conocida como tensión superficial), el agua de riego normal no es propensa a infiltrarse bien en el suelo, más allá de cómo es forzada a hacerlo por la gravedad.
Si la permeabilidad del suelo es baja, la tasa de infiltración también es baja. Una baja permeabilidad del suelo repele el agua, disminuyendo su capacidad de penetración en la superficie del suelo. El agua de riego o el agua de lluvia se acumula en la superficie del campo en lugar de bajar a la zona de las raíces. Gran parte del agua se desperdicia por evaporación, escorrentía o ambas.
Los suelos con baja permeabilidad (son hidrofóbicos, fóbicos al agua) son por tanto un problema para los productores de cualquier tipo de cultivo.
Y aunque los suelos hidrofóbicos tienden a ser de textura gruesa y/o arenosa, cualquier tipo de suelo puede volverse hidrofóbico.
Cuando los microbios descomponen los materiales orgánicos del suelo, crean una sustancia cerosa que recubre las partículas del suelo. Este material dificulta la infiltración del agua. El clima cálido y seco tiende a hacer que este residuo ceroso se acumule en los suelos.
Las partículas del suelo que son más grandes (arena) son más propensas a ser recubiertas completamente. Cuando las partículas de suelo más pequeñas y con más superficie (limo o arcilla) se recubren, la permeabilidad del suelo disminuye.
Otros factores importantes de permeabilidad/infiltración son:
Los medios más tradicionales para mejorar la permeabilidad del suelo son los agentes permeables. Se mezclan con agua y se aplican al suelo hidrofóbico.
Los agentes permeables no aumentan la permeabilidad del suelo. En cambio, actúan como tensioactivos que reducen la tensión superficial del agua. Esto aumenta las propiedades de propagación y penetración del agua.
Los agentes permeables se fabrican con alcohol o destilados del petróleo como las poliacrilamidas.
Los campos de golf, las explotaciones agrícolas e incluso los jardineros domésticos utilizan agentes permeables. Aunque funcionan en situaciones de menor escala, no suelen ser viables para las grandes operaciones. Son muy laboriosos y producen resultados variables. Además, los agentes humectantes no son una solución a largo plazo para los problemas de humectación.
Los agentes permeabilidad pueden provocar la lixiviación de los nutrientes y algunos incluso los retienen. Algunos estudios ha demostrado que las altas concentraciones de agentes permeables pueden causar toxicidades que matan las raíces y las hojas.
La cal (carbonato cálcico) puede añadirse al suelo para aumentar su permeabilidad. Provoca un aumento del pH del suelo, y a niveles de pH más altos, el ácido húmico presente de forma natural en el suelo por la actividad de los microbios se vuelve soluble en agua. Cuando están en solución, los ácidos húmicos y fúlvicos tienen propiedades que reducen la tensión superficial del agua. La modificación del pH del suelo es temporal y no se considera una solución a largo plazo para la baja humectabilidad del suelo.
El labrado aumenta la permeabilidad del suelo al reducir el carbono tanto por la alteración física como por la mineralización del mismo. Esto, a su vez, reduce la actividad microbiana y la creación de las sustancias cerosas hidrofóbicas que reducen la permeabilidad del suelo.
Sin embargo, el labrado no es sostenible y tiene muchos efectos negativos. El carbono liberado por el laboreo va a parar a la atmósfera, aumentando el ritmo del cambio climático. El labrado también perturba la ecología del suelo y requiere un gran uso de combustible. No es viable en los huertos. Cada vez son más los agricultores que adoptan prácticas de no labranza o de labrado reducida. Por todas estas razones, no se considera una forma viable a largo plazo de aumentar la humectabilidad del suelo.
Más de 500 explotaciones hortícolas y frutales de todo el mundo utilizan la tecnología de las nanoburbujas para reducir la tensión superficial del agua de riego.
Los generadores de nanoburbujas reducen eficazmente la tensión superficial del agua de riego. Además, proporcionan un sinfín de otros beneficios que mejoran la salud de las plantas, reducen el riesgo de enfermedades y aumentan el rendimiento.
Cómo las nanoburbujas reducen la tensión superficial
Las nanoburbujas miden entre 70 y 120 nanómetros de diámetro, aproximadamente 2.500 veces más pequeñas que un grano de sal. Debido a su flotabilidad neutra, se mueven de forma aleatoria y continua por el agua.
Las nanoburbujas interrumpen los enlaces intermoleculares entre las moléculas de agua, reducir la tensión superficial. El movimiento de las nanoburbujas y su carga positiva también reduce el tamaño de los racimos de moléculas de agua, lo que potencia la infiltración de agua.
El agua con una tensión superficial reducida se comporta de forma diferente en la superficie del suelo en comparación con el agua con una tensión superficial alta. Las nanoburbujas reducen el ángulo de contacto del agua en la superficie del suelo. Esto da lugar a una mejor penetración y distribución del agua en suelos hidrofóbicos.
El agua con una tensión superficial reducida también tiene una mayor capacidad para penetrar en las zonas de suelo compactado, lo que evita el encharcamiento, la evaporación y la escorrentía.
El agua de riego tratada con nanoburbujas provoca un aumento de la floculación del suelo. La floculación se produce cuando las partículas individuales de arcilla se juntan para formar agregados más grandes. El aumento de la floculación da lugar a una menor compactación, una mejor infiltración del agua y un mayor desarrollo de las raíces.
Un producto de arándanos de Chile utilizó agua de riego con nanoburbujas en sus cultivos exteriores. Un generador Moleaer inyectó nanoburbujas en el tanque de almacenamiento principal del sistema de riego y proporcionó un aumento del 50% del oxígeno disuelto
El agricultor de arándanos observó una reducción del 20% en la compactación del suelo en comparación con el control. Esto dio lugar a una mejor infiltración del agua y a un mayor desarrollo de las raíces. El agricultor observó un mayor crecimiento de nuevos brotes, una mejora en el tamaño y la calidad de los frutos y una mejora en los índices de maduración.
Las nanoburbujas ofrecen muchísmas ventajas para los productores: