Le polymère super absorbant, également connu sous le nom de SAP, hydrogel, polymères absorbants, gels absorbants, agent de rétention d’eau, super slurpers, gel d’eau, est un nouveau type de matériau polymère synthétique macromoléculaire absorbant l’eau. Il a un potentiel d’absorption d’eau aussi élevé que 100.000% de son poids dans une courte période par osmose et former des granules dans le sol pour améliorer les propriétés du sol. Les PSA sont généralement des matériaux hygroscopiques blancs comme le sucre qui gonflent dans l’eau pour former un gel clair fait de particules individuelles distinctes et peuvent retenir l’humidité même sous pression sans risque de conflagration ou de rupture/dynamitage.
Les polymères super absorbants utilisés en agriculture sont principalement préparés à partir d’acides acryliques et d’un agent de liaison croisée comme le potassium par solution ou polymérisation par suspension. Le polymère ainsi formé est appelé polyacrylate dont la capacité de gonflement et modulus gel dépend grandement de la quantité et le type de cross-linker utilisé. Les polyacrylates sont non toxiques, non irritants et non corrosifs et testés pour être biodégradables avec un taux de dégradation de 10% à 15% par an. Ils démontrent un potentiel élevé d’absorption de l’eau et peuvent libérer librement 95% de la même sous pression d’aspiration par les racines des plantes.
Application et avantages
Les trois conditions de sol les plus courantes qui entravent la croissance des plantes et le rendement des cultures sont la faible capacité de rétention d’eau, le taux élevé d’évapotranspiration et la lixiviation de l’humidité du sol. En dehors de ceux-ci, des facteurs tels que les conditions imprévues de sécheresse, la dégradation et l'salination, la surutilisation d'engrais synthétiques et de pesticides, et les mauvaises pratiques d'irrigation affectent gravement le sol et les plantes, ce qui cause souvent des dommages permanents au biote du sol.
Les trois conditions de sol les plus courantes qui entravent la croissance des plantes et le rendement des cultures sont la faible capacité de rétention d’eau, le taux élevé d’évapotranspiration et la lixiviation de l’humidité du sol. En dehors de ceux-ci, des facteurs tels que les conditions imprévues de sécheresse, la dégradation et l'salination, la surutilisation d'engrais synthétiques et de pesticides, et les mauvaises pratiques d'irrigation affectent gravement le sol et les plantes, ce qui cause souvent des dommages permanents au biote du sol.
Caractéristiques souhaitables pour les applications dans l’agriculture
-Capacité d'absorption élevée dans des conditions d'eau saline et dure
-Absorption optimisée sous charge (AUL)
-Teneur soluble la plus basse et monomère résiduel
-Prix bas
-Durabilité et stabilité élevées dans l'environnement enflé et pendant le stockage
-Biodégradabilité progressive sans formation d'espèces toxiques
-pH‐neutralité après gonflement de l'eau
-Photostability
-Capacité de mouillage
La technologie agricole Hydrogel, comme on l'appelle populairement, présente les avantages suivants.
-Améliore la qualité du sol, préserve l'eau et résiste au stress dû à la sécheresse
-Augmente la germination des semences et le développement des semis, ce qui améliore le succès agricole
-Sur le plan environnemental, il est non polluant et biodégradable, contribue à réduire la fréquence d'irrigation et la consommation d'eau, et crée un processus cyclique simple pour fournir de l'eau directement aux racines et prévenir le compactage du sol.
-Dans l’agriculture et l’agroforesterie, les PSA agissent comme des micro réservoirs d’eau aux racines des plantes. Ils absorbent l’eau naturelle et fournie 400-500 fois leur propre poids et la libèrent lentement en raison du mécanisme d’aspiration capillaire de racine empêchant ainsi la perte d’eau dans le sol par lixiviation et évaporation.
-Les PSA forment un processus cyclique cohérent d’absorption et de rejet d’eau; l’eau ainsi libérée peut fournir l’humidité optimale pour la germination rapide et la maturation de semis. Ainsi, il réduit la mortalité des semis de plusieurs plis dans les pépinières.
-Dans les régions froides, la mort pendant la germination et la maturation est fréquente en raison de la congélation de l’humidité dans et autour du tissu racinaire végétal. L’humidité absorbée dans les hydrogels ne gèle pas et facilite l’accès aux plantes. Il régule également la température de croissance des semis empêchant la mort par congélation.
-Les PSA peuvent aider à économiser l'eau et la main-d'œuvre en réduisant la fréquence d'irrigation, aider à surmonter les conditions de sécheresse et agir comme conditionneurs de sol, prévenir la lixiviation dans les sols sablonneux, les ruissellements dans les champs montagneux et en pente, améliorer l'efficacité de la virescence et restaurer le biote du sol.
-Les PSA peuvent réduire la surutilisation des engrais et des pesticides dans les champs. Les produits chimiques ainsi absorbés par l’eau sont lentement libérés prolongeant ainsi la durée de vie opérationnelle et l’efficacité de l’absorption par les systèmes racinaires.
-Les PSA agissent comme flocculants de matière de sol. Ils lient étroitement le sol lâche formant ainsi des loams qui peuvent aider à mieux verrouiller les racines. Simultanément, le mécanisme répété d'absorption-libération empêche le sur-compactage des minéraux du sol et fournit de l'espace pour l'aération et le développement de l'édaphon du sol.
-Il a un large domaine d'application allant de l'agriculture, la foresterie, la plantation industrielle, le jardinage municipal, la gestion de la sécheresse, la conservation de l'eau, Il contribue à réduire l'érosion du sol par les ruissellements de surface, engrais et les lixiviations de pesticides aux eaux souterraines, la réduction du coût de l'eau et de l'irrigation, et le taux de réussite à la croissance et les rendements élevés des cultures.