Evaluating hydrogels for agriforestry applications

Evaluación de hidrogeles para aplicaciones agroforestales

Hydrogels synthesised by inverse suspension polymerisation (ISP) technique consisting of acrylamide and potassium acrylate interlinked with N, N’ methylene-bis-acrylamide and presenting different behavior in terms of rooting ability and speed, elastic module and release properties were studied. Markedly clayey soil properties were modified by drawing up moisture-retention curves using ceramic plate pressure waves and developing montages for evaluating modifications made to their retention, regarding prolonged and instantaneous irrigation-water dosage conditions. Acacia and radish crops were grown in nursery phase in soil conditioned with different hydrogels.

Delayed specie withering was simultaneously evaluated in the first crop and difference in growth in the second one. Follow-up of in situ soil moisture content was also evaluated over a fixed period of time. A method was achieved for measuring elastic module and release properties and model was established for predicting hydrogel behavior in soil having known basic properties in free state. The results revealed the usefulness of hydrogels in such applications: greater facility in usable water release and retention by soil, notable delay in withering in hostile conditions and greater growth of species. Guidelines were also established for defining the characteristics of hydrogel more adequately, depending on the desired application and a projection was made concerning reducing water consumption for maintaining a particular crop.

Con hidrogeles sintetizados por medio de la técnica de polimerización en suspensión inversa (PSI), compuestos por acrilamida y acrilato de potasio entrecruzados con N, N’ metilen-bis-acrilamida y que presentan diferentes comportamientos desde el punto de vista de capacidad y velocidad de hinchamiento, módulo elástico y propiedades de liberación, se estudia la modificación de las propiedades hidráulicas de un suelo tipo franco arcilloso realizando curvas de retención de humedad, empleando ollas de presión de plato cerámico, y se desarrollan montajes para evaluar la modificación en la retención de los mismos, ante condiciones de dosificación prolongada e instantánea de agua de irrigación. Adicionalmente, se realizan cultivos de acacia y rábano en fase vivero en suelos acondicionados con diferentes hidrogeles, en el primer cultivo se evalúa el retraso en la marchitez de la especie y en el segundo la diferencia en crecimiento; simultáneamente para los cultivos, se hace el seguimiento del contenido de humedad in situ del suelo con respecto al tiempo. Se logra un método para la medición del módulo elástico y las propiedades de liberación y se establece un modelo para predecir el comportamiento de los hidrogeles en el suelo con el conocimiento de sus propiedades básicas en el estado libre. Finalmente, los resultados muestran la bondad del uso de hidrogeles en estas aplicaciones: hay mayor facilidad de liberación y retención de agua aprovechable por el suelo, retraso notable del marchitamiento en condiciones hostiles, y es mayor el crecimiento de las especies, entre otros beneficios, además se establecen pautas para definir las características del hidrogel más adecuado dependiendo de la aplicación deseada y se realiza una proyección hacia la disminución del consumo de agua para el mantenimiento de un cultivo.