Gli agricoltori hanno spesso bisogno di regolare la temperatura del suolo, ridurre le erbacce, e ridurre al minimo la perdita di acqua. Il pacciame agricolo può aiutare gli agricoltori a farlo.

Ma la plastica nel pacciame agricolo comunemente usato può degradare la qualità del suolo e dell'acqua. Le microplastiche possono persino entrare nella catena alimentare.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno testato un approccio più sostenibile per ridurre l'evaporazione dai suoli. Al posto della plastica, hanno usato particelle di sabbia ricoperte di olio di soia. Questa ricerca è stata pubblicata su Diario della zona di Vadose , una pubblicazione della Soil Science Society of America.

Negli esperimenti di laboratorio, il terreno trattato con un sottile strato di sabbia ricoperta di olio di soia presentava una perdita di acqua per evaporazione inferiore fino al 96% rispetto al terreno nudo.

"Questi risultati mostrano che la sabbia ricoperta di olio ha il potenziale per essere sviluppata in un'alternativa sostenibile al pacciame di film plastico, "dice Michael Nicholl, professore associato presso l'Università del Nevada a Las Vegas.

Il pacciame di plastica è fatto di polietilene, un prodotto a base di idrocarburi. "Ha conseguenze ambientali a lungo termine, " dice Nicholl. "Questi effetti abbracciano tutte le fasi del suo ciclo di vita:produzione, installazione, disposizione."

I rivestimenti del suolo a base biologica, come l'olio di soia, potrebbero essere alternative a basso impatto al pacciame di polietilene pur avendo prestazioni a livelli simili.

Per fare la sabbia rivestita, i ricercatori hanno mescolato volumi approssimativamente uguali di sabbia e olio. Poi hanno scaldato il composto per circa un'ora e l'hanno lasciato raffreddare. Finalmente, la miscela è stata lavata con acqua ed essiccata.

Questo processo modifica chimicamente l'olio, polimerizzandolo parzialmente. L'olio parzialmente polimerizzato forma un rivestimento attorno alle singole particelle di sabbia.

I test iniziali hanno indicato che questa sabbia ricoperta di olio è abbastanza efficace nel ridurre la perdita d'acqua per evaporazione.

L'acqua evapora dal suolo in due modi diversi. La sabbia ricoperta di olio ha ridotto il percorso più potente della perdita di acqua per evaporazione.

"Per analogia, pensa al suolo come a una spugna umida, "dice Nicholl.

Se metti la spugna in una pozza d'acqua, l'acqua si assorbirà nella spugna. Infine, l'acqua salirà in cima alla spugna. Poi evaporerà nell'aria.

Allo stesso modo, l'azione di assorbimento porta l'acqua alla superficie del suolo. Là, evapora direttamente nell'aria.

Nel secondo meccanismo, l'acqua non è in grado di assorbire completamente la superficie del suolo. Anziché, evapora nell'aria all'interno del suolo. Questa aria umida deve diffondersi verso l'alto attraverso il suolo e alla fine fuoriuscire nell'atmosfera.

"Questo secondo meccanismo è molto meno efficiente del primo, " dice Nicholl. "Si traduce in tassi di evaporazione inferiori."

Nicholl e il suo team volevano verificare se uno strato superficiale di sabbia ricoperta di olio riducesse in entrambi i modi l'evaporazione dai terreni sottostanti.

Lui e il suo collega di ricerca hanno riempito le colonne in PVC con terreni di prova. Quindi, hanno stratificato sabbia ricoperta di olio sopra le colonne, ma hanno lasciato una colonna scoperta. Finalmente, hanno saturato queste colonne con acqua.

Ogni colonna è stata quindi testata per la perdita di acqua per evaporazione.

La sabbia ricoperta d'olio riduceva la quantità di acqua che traspirava verso l'alto, minimizzando così il primo meccanismo di evaporazione.

I ricercatori non erano sicuri se sarebbe stato possibile rivestire singole particelle di sabbia con olio. C'era il pericolo che la sabbia e l'olio venissero cementati insieme.

"Abbiamo scoperto invece che i singoli granelli di sabbia possono essere rivestiti con olio parzialmente polimerizzato, "dice Nicholl.

Questo è importante perché qualsiasi trattamento del suolo volto a ridurre la perdita d'acqua deve anche consentire all'acqua, tramite pioggia o irrigazione, di entrare nel terreno. Un foglio di sabbia ricoperta di olio fuso insieme potrebbe impedire all'acqua di entrare nel terreno.

I test di laboratorio hanno mostrato che l'acqua liquida può passare attraverso lo strato di sabbia ricoperta di olio. Ciò suggerisce che questo materiale non ostacolerà gli sforzi di irrigazione.

"Sebbene i primi risultati siano incoraggianti, ci sono ancora molte domande a cui rispondere, "dice Nicholl.

Per esempio, questo pacciame a base biologica non è stato esposto ad ambienti esterni. "Così, non abbiamo dati adeguati per determinare come questo materiale reagisce in un ambiente agricolo, "dice Nicholl.

I ricercatori stanno esplorando procedure per misurare la longevità dei materiali rivestiti in vari contesti. Questi includono ambienti aridi, ambienti temperati, e suoli biologicamente attivi.

"Speriamo che questo lavoro ispiri ulteriori indagini sulle applicazioni pratiche dei materiali rivestiti a olio, "dice Nicholl.