Acondicionador de suelo

Las poliacrilamidas se han investigado ampliamente como acondicionadores de suelo. ^{[ 9 ]} Fueron introducidas como "acondicionador de suelo lineal" en la década de 1950 por la compañía Monsanto bajo el nombre comercial Krilium. La tecnología de acondicionamiento de suelo se presentó en un simposio sobre "Mejora de la estructura del suelo" celebrado en Filadelfia, Pensilvania, el 29 de diciembre de 1951. La tecnología fue ampliamente documentada y publicada en el número de junio de 1952 de la revista Soil Science , volumen 73, junio de 1952, que estaba dedicado a los acondicionadores de suelo poliméricos. La formulación original de los acondicionadores de suelo de poliacrilamida era difícil de usar porque contenía calcio que reticulaba el polímero lineal en condiciones de campo. Krilium fue abandonado por Monsanto. Los acondicionadores de suelo solubles en agua ofrecen los siguientes beneficios: ^{[ 10 ]}

1. aumentar el espacio poroso en suelos que contienen arcilla
2. aumentar la infiltración de agua en suelos que contienen arcilla
3. prevenir la formación de costras en el suelo
4. detener la erosión y la escorrentía del agua
5. hacer un suelo friable que sea fácil de cultivar
6. Secar la tierra más rápidamente después de la lluvia o el riego, para poder trabajarla antes.

En consecuencia, estos se traducen en

1. Plantas más fuertes y grandes con un sistema radicular más extenso.
2. Emergencia de semillas y madurez del cultivo más tempranas
3. utilización más eficiente del agua
4. eliminación de malezas más fácil
5. mayor respuesta a los fertilizantes y a las nuevas variedades de cultivos.
6. Menos enfermedades de las plantas relacionadas con una mala aireación del suelo.
7. menor requerimiento energético para el laboreo

Las formas reticuladas de poliacrilamida, que retienen fuertemente el agua, se utilizan frecuentemente en horticultura y agricultura bajo nombres comerciales como Broadleaf P4 y Swell-Gel. Además de su uso en tierras agrícolas, estos polímeros se emplean en obras de construcción para el control de la erosión , con el fin de proteger la calidad del agua de los ríos y arroyos cercanos . ^{[ 11 ]} Como monómero no iónico, puede copolimerizarse con monómeros aniónicos, por ejemplo, ácido acrílico, y catiónicos, como DADMAC , dando como resultado un copolímero que puede presentar diferente compatibilidad en distintas aplicaciones.

La poliacrilamida también se utiliza en algunos sustratos para macetas . ^{[ 12 ]} Otro uso de la poliacrilamida es como intermediario químico en la producción de N-metilol acrilamida y N-butoxiacrilamida. ^{[ 13 ]}

El uso más común de los acondicionadores de suelo es mejorar su estructura. Los suelos tienden a compactarse con el tiempo. La compactación dificulta el crecimiento de las raíces, disminuyendo la capacidad de las plantas para absorber nutrientes y agua. Los acondicionadores de suelo pueden aportar mayor volumen y textura para mantener el suelo suelto. ^{[ 14 ]}

Durante siglos, se han añadido materiales a los suelos pobres para mejorar su capacidad de sustentar un crecimiento vegetal saludable. Algunos de estos materiales, como el compost, la arcilla y la turba , todavía se utilizan ampliamente en la actualidad. Muchos mejoradores de suelo también aportan nutrientes como carbono y nitrógeno, así como bacterias beneficiosas.

Los nutrientes adicionales, como el calcio, el magnesio y el fósforo , también pueden incrementarse mediante enmiendas. Esto enriquece el suelo, permitiendo que las plantas crezcan más grandes y fuertes. ^{[ 15 ]}

Las enmiendas del suelo también pueden aumentar considerablemente la capacidad de intercambio catiónico (CIC) de los suelos. Los suelos actúan como depósitos de nutrientes para las plantas . La capacidad relativa de los suelos para almacenar un grupo particular de nutrientes, los cationes . Los cationes más comunes en el suelo son calcio , magnesio , potasio , amonio , hidrógeno y sodio .

La cantidad total de cationes que un suelo puede contener, es decir, su carga negativa total, es la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del suelo. Cuanto mayor sea la CIC, mayor será la carga negativa y mayor la cantidad de cationes que se pueden retener e intercambiar con las raíces de las plantas, proporcionándoles así los nutrientes que necesitan. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

Los acondicionadores de suelo pueden utilizarse para mejorar la retención de agua en suelos secos y gruesos que no retienen bien el agua. La adición de materia orgánica, por ejemplo, puede mejorar considerablemente la capacidad de retención de agua de los suelos arenosos y pueden utilizarse para ajustar el pH del suelo según las necesidades de plantas específicas o para hacer más utilizables los suelos altamente ácidos o alcalinos. ^{[ 18 ]} La posibilidad de utilizar otros materiales para asumir el papel de los compost y las arcillas en la mejora del suelo se investigó científicamente a principios del siglo XX, y se acuñó el término acondicionamiento del suelo. Los criterios más frecuentes para evaluar estos materiales son su rentabilidad, su capacidad para aumentar la humedad del suelo durante períodos más prolongados, estimular la actividad microbiológica, incrementar los niveles de nutrientes y mejorar las tasas de supervivencia de las plantas.

Los primeros acondicionadores de suelo sintéticos se introdujeron en la década de 1950, cuando el poliacrilonitrilo hidrolizado químicamente era el más utilizado. Debido a su capacidad para absorber cientos de veces su propio peso en agua, las poliacrilamidas y los polimetacrilatos (también conocidos como polímeros hidroabsorbentes, polímeros superabsorbentes o hidrogeles ) se probaron en la agricultura, la horticultura y el paisajismo a partir de la década de 1960.

El interés desapareció cuando los experimentos demostraron su fitotoxicidad debido a su alto contenido de monómero de acrilamida. Si bien los avances en la fabricación posteriores redujeron la concentración de monómero por debajo del nivel tóxico, la literatura científica muestra pocos éxitos en la utilización de estos polímeros para mejorar la calidad o la supervivencia de las plantas. La aparición de una nueva generación de herramientas potencialmente eficaces a principios de la década de 1980, incluidos los polímeros hidroabsorbentes y los copolímeros de las familias de la propenamida y el propenamida- propenoato , abrió nuevas perspectivas.

En el contexto de la construcción, existen algunas técnicas de mejora del suelo destinadas a aumentar la resistencia y la durabilidad de suelos muy blandos, por ejemplo, al excavar túneles profundos para la construcción de metros o túneles subterráneos. ^{[ 19 ]} La técnica de estabilización del suelo mediante inyección química de baja presión también se ha utilizado para el refuerzo de cimientos de edificios de gran altura como alternativa a los cimientos sobre pilotes en un desarrollo residencial sobre el vertedero del East River . La inyección a presión puede ser difícil de aplicar correctamente en sitios con materiales de desecho o suelos heterogéneos y gruesos. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

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