Les agriculteurs ont souvent besoin de réguler la température du sol, réduire les mauvaises herbes, et minimiser les pertes d'eau. Le paillis agricole peut aider les agriculteurs à le faire.

Mais le plastique contenu dans le paillis agricole couramment utilisé peut dégrader la qualité du sol et de l'eau. Les microplastiques peuvent même entrer dans la chaîne alimentaire.

Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont testé une approche plus durable pour réduire l'évaporation des sols. Au lieu de plastique, ils ont utilisé des particules de sable enrobées d'huile de soja. Cette recherche a été publiée dans le Journal de la Zone Vadose , une publication de la Soil Science Society of America.

Dans des expériences de laboratoire, le sol traité avec une fine couche de sable enduit d'huile de soja avait une perte d'eau par évaporation jusqu'à 96 % inférieure à celle du sol nu.

"Ces résultats montrent que le sable enrobé d'huile a le potentiel d'être développé pour devenir une alternative durable au paillis de film plastique, " dit Michael Nicholl, professeur agrégé à l'Université du Nevada à Las Vegas.

Le paillis de plastique est fait de polyéthylène, un produit à base d'hydrocarbures. "Elle a des conséquences environnementales à long terme, " dit Nicholl. " Ces effets couvrent toutes les étapes de son cycle de vie :production, installation, disposition."

Les revêtements de sol biosourcés, tels que l'huile de soja, pourraient être des alternatives à faible impact au paillis de polyéthylène tout en offrant des performances similaires.

Pour faire le sable enduit, les chercheurs ont mélangé des volumes à peu près égaux de sable et de pétrole. Ensuite, ils ont chauffé le mélange pendant environ une heure et l'ont laissé refroidir. Finalement, le mélange a été lavé à l'eau et séché.

Ce procédé modifie chimiquement l'huile, en le polymérisant partiellement. L'huile partiellement polymérisée forme un revêtement autour des particules de sable individuelles.

Les premiers tests ont indiqué que ce sable enduit d'huile est assez efficace pour réduire les pertes d'eau par évaporation.

L'eau s'évapore des sols de deux manières différentes. Le sable enduit d'huile a réduit le chemin le plus puissant de la perte d'eau par évaporation.

« Par analogie, Considérez le sol comme une éponge humide, " dit Nicholl.

Si vous placez l'éponge dans une flaque d'eau, l'eau va s'imprégner dans l'éponge. Finalement, l'eau montera jusqu'au sommet de l'éponge. Ensuite, il s'évaporera dans l'air.

De la même manière, l'action de mèche transporte l'eau à la surface du sol. Là, il s'évapore directement dans l'air.

Dans le deuxième mécanisme, l'eau est incapable de s'infiltrer jusqu'à la surface du sol. Au lieu, il s'évapore dans l'air dans le sol. Cet air humide doit diffuser vers le haut à travers le sol et finalement s'échapper dans l'atmosphère.

"Ce deuxième mécanisme est beaucoup moins efficace que le premier, " dit Nicholl. " Il en résulte des taux d'évaporation plus faibles. "

Nicholl et son équipe voulaient tester si une couche superficielle de sable enduit d'huile réduirait l'évaporation des sols sous-jacents.

Lui et son collègue de recherche ont rempli des colonnes en PVC avec des sols d'essai. Puis, ils ont déposé du sable enduit d'huile sur le dessus des colonnes mais ont laissé une colonne nue. Finalement, ils saturaient ces colonnes d'eau.

Chaque colonne a ensuite été testée pour la perte d'eau par évaporation.

Le sable enduit d'huile a réduit la quantité d'eau qui s'évacue vers le haut, minimisant ainsi le premier mécanisme d'évaporation.

Les chercheurs ne savaient pas s'il serait possible d'enrober des particules de sable isolées avec de l'huile. Il y avait un danger que le sable et le pétrole soient cimentés ensemble.

"Nous avons découvert à la place que les grains de sable individuels peuvent être recouverts d'huile partiellement polymérisée, " dit Nicholl.

C'est important car tout traitement du sol visant à réduire les pertes d'eau doit également permettre à l'eau, via les précipitations ou l'irrigation, de pénétrer dans le sol. Une feuille de sable enduit d'huile fusionnée pourrait empêcher l'eau de pénétrer dans le sol.

Des tests en laboratoire ont montré que l'eau liquide pouvait traverser la couche de sable enduit d'huile. Cela suggère que ce matériau n'entravera pas les efforts d'irrigation.

« Bien que les premiers résultats soient encourageants, il y a encore beaucoup de questions auxquelles répondre, " dit Nicholl.

Par exemple, ce paillis biosourcé n'a pas été exposé aux environnements extérieurs. "Donc, nous n'avons pas de données adéquates pour déterminer comment ce matériau s'altère en milieu agricole, " dit Nicholl.

Les chercheurs explorent des procédures pour mesurer la longévité des matériaux revêtus dans divers contextes. Il s'agit notamment des environnements arides, environnements tempérés, et les sols biologiquement actifs.

"Nous espérons que ce travail inspirera une enquête plus approfondie sur les applications pratiques des matériaux enduits d'huile, " dit Nicholl.