Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-12-31 origine:Propulsé
Les auxiliaires d’engrais jouent un rôle crucial dans l’agriculture moderne. Ce sont des substances qui sont ajoutées aux engrais pour améliorer leurs performances, améliorer l’absorption des nutriments par les plantes et contribuer à de meilleurs rendements globaux des cultures. La compréhension de Auxiliaires d'engrais est essentiel pour les agriculteurs, les chercheurs agricoles et ceux impliqués dans l’industrie des engrais.
L’une des principales raisons d’utiliser des auxiliaires d’engrais est de surmonter certaines limites des engrais traditionnels. Par exemple, certains engrais peuvent avoir une faible solubilité dans l’eau, ce qui peut entraîner une libération et une absorption inefficaces des nutriments par les plantes. Les auxiliaires d'engrais peuvent améliorer les caractéristiques de solubilité, garantissant ainsi que les nutriments sont plus facilement disponibles pour les plantes. De plus, ils peuvent contribuer à réduire les pertes de nutriments dues au lessivage ou à la volatilisation, maximisant ainsi l’utilisation des engrais appliqués.
Il existe différents types d’auxiliaires d’engrais, chacun ayant ses fonctions et mécanismes d’action spécifiques. Certains types courants incluent des tensioactifs, qui peuvent abaisser la tension superficielle de l’eau et améliorer le mouillage et la propagation des engrais à la surface du sol. Cela permet un meilleur contact entre l’engrais et les racines des plantes, facilitant ainsi l’absorption des nutriments. Un autre type est celui des agents chélateurs, qui peuvent se lier aux ions métalliques présents dans le sol et les empêcher de devenir indisponibles pour les plantes en raison des précipitations ou d'autres réactions chimiques. En gardant ces ions métalliques sous une forme soluble et disponible pour les plantes, les agents chélateurs garantissent que les micronutriments essentiels sont accessibles aux plantes.
L’utilisation de substances destinées à améliorer l’efficacité des engrais existe depuis longtemps. Au début de l’agriculture, les agriculteurs utilisaient sans le savoir des matériaux naturels ayant des propriétés similaires à celles des engrais auxiliaires modernes. Par exemple, l’ajout de matière organique telle que le compost ou le fumier fournit non seulement des éléments nutritifs, mais a également pour effet d’améliorer la structure du sol et sa capacité de rétention d’eau, ce qui à son tour influence la disponibilité des éléments nutritifs. Cependant, l’étude et le développement systématiques d’auxiliaires d’engrais spécifiques tels que nous les connaissons aujourd’hui ont commencé au XXe siècle.
Avec la croissance de l’industrie chimique, les chercheurs ont commencé à explorer des moyens de synthétiser des composés susceptibles de cibler spécifiquement et d’améliorer les performances des engrais. Le développement de tensioactifs destinés à être utilisés dans les engrais a constitué une étape importante. Ces substances étaient initialement utilisées dans d'autres industries telles que les détergents, mais leurs propriétés de réduction de la tension superficielle et d'amélioration du mouillage ont été reconnues comme étant précieuses dans le contexte de l'application d'engrais. En conséquence, les tensioactifs ont été adaptés et formulés pour être utilisés dans les engrais agricoles, conduisant à une meilleure propagation et pénétration des engrais dans le sol.
Les agents chélateurs sont également apparus comme une classe importante d’auxiliaires d’engrais au cours de cette période. La compréhension de la nutrition des plantes et du rôle des micronutriments est devenue plus avancée et on s'est rendu compte que de nombreux sols contenaient des micronutriments sous des formes difficilement accessibles aux plantes. Des agents chélateurs ont été développés pour surmonter ce problème en formant des complexes stables avec des ions métalliques, les rendant ainsi plus disponibles pour l'absorption par les plantes. Cela a conduit à une nutrition plus équilibrée des plantes et à une meilleure croissance des cultures dans de nombreux cas.
Dans l'agriculture moderne, l'importance de Auxiliaires d'engrais ne peut être surestimé. Avec la demande croissante de nourriture pour nourrir une population mondiale croissante, maximiser les rendements agricoles tout en minimisant les impacts environnementaux est une priorité absolue. Les auxiliaires d’engrais contribuent à cet objectif de plusieurs manières.
Premièrement, ils améliorent l’efficacité de l’utilisation des engrais. En améliorant l'absorption des nutriments par les plantes, moins d'engrais doivent être appliqués pour atteindre le même niveau de croissance des cultures. Cela réduit non seulement le coût des intrants en engrais pour les agriculteurs, mais contribue également à réduire le risque de ruissellement de nutriments dans les plans d'eau, ce qui peut provoquer une pollution et une eutrophisation de l'eau. Par exemple, une étude menée dans une grande région agricole a montré que l'utilisation d'un auxiliaire d'engrais spécifique à base de tensioactifs entraînait une réduction de 20 % de la quantité d'engrais azoté nécessaire pour obtenir des rendements optimaux de maïs, tout en diminuant également de manière significative les niveaux d'azote. dans les cours d'eau à proximité.
Deuxièmement, les auxiliaires d’engrais peuvent aider à s’adapter aux différentes conditions pédoclimatiques. Dans les sols ayant une mauvaise structure ou une faible capacité de rétention d’eau, certains auxiliaires peuvent améliorer l’agrégation du sol et la rétention d’humidité, créant ainsi un environnement plus favorable à la croissance des plantes. Dans les régions arides, où l’eau est rare, l’utilisation d’auxiliaires améliorant l’efficacité de l’utilisation de l’eau peut s’avérer cruciale. Par exemple, certains polymères utilisés comme auxiliaires d’engrais peuvent retenir l’eau dans la zone racinaire, permettant ainsi aux plantes d’y accéder pendant les périodes sèches, augmentant ainsi la résilience des cultures à la sécheresse.
Enfin, ils jouent un rôle dans les pratiques agricoles durables. À mesure que l’accent se tourne vers des méthodes agricoles plus respectueuses de l’environnement et plus durables, des auxiliaires d’engrais biodégradables et peu toxiques sont développés et utilisés. Ces auxiliaires peuvent aider à maintenir la santé des sols et la biodiversité tout en fournissant les nutriments nécessaires à la production agricole.
Les tensioactifs sont l’un des types d’auxiliaires d’engrais les plus couramment utilisés. Ce sont des substances qui ont à la fois des propriétés hydrophiles (qui aiment l’eau) et hydrophobes (qui détestent l’eau). Cette caractéristique unique leur permet de réduire la tension superficielle de l’eau, ce qui a plusieurs effets bénéfiques en matière d’application d’engrais.
Lorsque des tensioactifs sont ajoutés à une solution d’engrais, ils permettent à l’eau de se répandre plus facilement à la surface du sol. Cette répartition améliorée garantit que l’engrais est réparti plus uniformément, couvrant une plus grande surface de sol autour des racines des plantes. Par exemple, lors d’un essai sur le terrain comparant l’application d’un engrais standard avec et sans additif tensioactif, il a été observé que l’engrais traité au tensioactif couvrait environ 30 % de surface de sol en plus autour des plantes, conduisant à une disponibilité plus uniforme des éléments nutritifs.
Les tensioactifs améliorent également le mouillage des feuilles et des tiges des plantes. Ceci est particulièrement important lorsque les engrais sont appliqués par pulvérisation foliaire. Le tensioactif aide la solution d'engrais à mieux adhérer à la surface des feuilles, permettant une absorption plus efficace des nutriments par les stomates et la cuticule des feuilles. Dans une expérience en serre, il a été constaté que l’ajout d’un surfactant spécifique à un engrais foliaire augmentait l’absorption des nutriments par les plantes jusqu’à 40 % par rapport au même engrais sans surfactant.
Il existe différents types de tensioactifs utilisés dans les engrais, notamment les tensioactifs anioniques, cationiques et non ioniques. Les tensioactifs anioniques sont chargés négativement et sont souvent utilisés dans des conditions de pH acide à neutre. Les tensioactifs cationiques sont chargés positivement et conviennent mieux aux sols alcalins. Les tensioactifs non ioniques, en revanche, n’ont pas de charge nette et sont généralement plus polyvalents, étant efficaces dans une large gamme de conditions de pH.
Les agents chélateurs constituent une autre classe importante d’auxiliaires d’engrais. Leur fonction principale est de se lier aux ions métalliques présents dans le sol et de les maintenir sous une forme soluble et assimilable par les plantes. De nombreux micronutriments essentiels aux plantes, tels que le fer, le zinc et le cuivre, sont présents dans le sol sous forme d'ions métalliques, mais ils peuvent souvent devenir indisponibles pour les plantes en raison de diverses réactions chimiques.
Par exemple, dans les sols alcalins, les ions métalliques comme le fer peuvent précipiter hors de la solution sous forme d’hydroxydes insolubles, les rendant inaccessibles aux plantes. Les agents chélateurs forment des complexes stables avec ces ions métalliques, empêchant leur précipitation et garantissant qu'ils restent sous une forme facilement assimilable par les racines des plantes. Une étude réalisée dans une zone aux sols alcalins a montré que l'ajout d'un agent chélateur à l'engrais augmentait considérablement la disponibilité du fer pour les plantes, ce qui permettait d'obtenir des cultures plus saines et plus productives.
Il existe différents types d’agents chélateurs utilisés dans les engrais, l’acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) étant l’un des plus couramment utilisés. L'EDTA a une grande affinité pour de nombreux ions métalliques et peut former de puissants complexes avec eux. Cependant, des inquiétudes ont été soulevées quant à la persistance de l’EDTA dans l’environnement, car il n’est pas facilement biodégradable. En conséquence, des agents chélateurs alternatifs tels que l’acide glutamique diacétique (GLDA) et l’acide méthylglycinediacétique (MGDA) ont été développés. Ces nouveaux agents chélateurs offrent des capacités chélatrices similaires mais sont plus biodégradables, ce qui en fait des options plus respectueuses de l'environnement.
Les agents chélateurs sont particulièrement importants pour les cultures qui ont une forte demande en micronutriments, comme les arbres fruitiers, les légumes et les plantes ornementales. En garantissant la disponibilité des micronutriments, les agents chélateurs aident à favoriser la croissance, la floraison et la fructification appropriées des plantes.
Les polymères sont de plus en plus utilisés comme auxiliaires d’engrais dans l’agriculture moderne. Ils peuvent avoir diverses fonctions, notamment améliorer la structure du sol, améliorer la rétention d’eau et contrôler la libération de nutriments.
L’une des principales applications des polymères comme auxiliaires d’engrais est l’amélioration de la structure du sol. Certains polymères peuvent lier les particules du sol entre elles, créant ainsi des agrégats plus gros. Cela améliore la porosité du sol, permettant une meilleure circulation de l'air et de l'eau dans le sol. Par exemple, dans un sol sableux qui a généralement une structure médiocre et une faible capacité de rétention d'eau, l'ajout d'un engrais auxiliaire à base de polymère peut augmenter considérablement la capacité de rétention d'eau du sol jusqu'à 50 %, comme l'a démontré une expérience sur le terrain.
Les polymères jouent également un rôle dans l’amélioration de la rétention d’eau dans le sol. Ils peuvent absorber et retenir l’eau, la libérant lentement au fil du temps pour répondre aux besoins en eau des plantes. Ceci est particulièrement bénéfique dans les régions arides et semi-arides où l’eau est rare. Une étude réalisée dans une zone sujette à la sécheresse a montré que l'utilisation d'un engrais auxiliaire à base de polymère augmentait jusqu'à 30 % le taux de survie des cultures pendant les périodes de sécheresse par rapport aux cultures sans l'auxiliaire.
Une autre fonction des polymères est de contrôler la libération de nutriments provenant des engrais. En encapsulant l'engrais dans une matrice polymère, la libération de nutriments peut être régulée, garantissant ainsi un apport lent et régulier de nutriments aux plantes sur une période prolongée. Cela peut réduire la fréquence d’application des engrais et minimiser également le risque de lessivage des éléments nutritifs. Par exemple, il a été constaté qu’un engrais à libération lente enrobé de polymère libère des éléments nutritifs à un taux qui correspond aux besoins de croissance d’une culture particulière, ce qui entraîne une utilisation plus efficace des éléments nutritifs et une amélioration des rendements des cultures.
Les auxiliaires d’engrais améliorent l’absorption des nutriments par les plantes grâce à plusieurs mécanismes. L’un des principaux moyens consiste à améliorer le contact entre l’engrais et les racines des plantes. Par exemple, les tensioactifs réduisent la tension superficielle de l’eau, permettant à la solution d’engrais de se répandre plus uniformément et de pénétrer plus profondément dans le sol. Cela rapproche les nutriments de la surface des racines, où ils peuvent être absorbés plus facilement.
Un autre mécanisme consiste à modifier l’environnement du sol autour des racines. Les agents chélateurs, par exemple, se lient aux ions métalliques du sol et les maintiennent sous forme soluble. Cela garantit que les micronutriments essentiels sont disponibles pour être absorbés par les racines. De plus, certains polymères peuvent améliorer la structure du sol, créant ainsi un environnement plus favorable à la croissance des racines et à l’absorption des nutriments. Un sol bien structuré et doté d’une bonne porosité permet aux racines de pousser plus librement et d’accéder plus efficacement aux nutriments.
De plus, certains auxiliaires peuvent affecter directement les processus physiologiques des plantes impliqués dans l’absorption des nutriments. Par exemple, certaines substances peuvent stimuler l’activité des poils absorbants, qui sont les principaux sites d’absorption des nutriments. En augmentant l’activité et la densité des poils absorbants, les plantes peuvent absorber les nutriments plus rapidement et plus efficacement. Une étude sur un type particulier d'auxiliaire d'engrais a montré qu'il augmentait la longueur et la densité des poils absorbants jusqu'à 20 %, conduisant à une amélioration significative de l'absorption des nutriments.
Les auxiliaires d'engrais jouent également un rôle important dans l'amélioration des propriétés du sol. Comme mentionné précédemment, les polymères peuvent lier les particules du sol entre elles, améliorant ainsi la structure du sol. Cela entraîne une porosité accrue du sol, ce qui est bénéfique pour la circulation de l’air et de l’eau dans le sol. Une circulation adéquate de l'air dans le sol est essentielle à la respiration des organismes du sol et des racines des plantes, tandis qu'un bon mouvement de l'eau garantit que les nutriments sont transportés vers les racines et que l'excès d'eau peut s'écouler pour éviter l'engorgement.
Certains auxiliaires, comme les tensioactifs, peuvent également affecter la mouillabilité du sol. En réduisant la tension superficielle de l’eau, les tensioactifs facilitent l’infiltration de l’eau dans le sol. Ceci est particulièrement important dans les sols à forte teneur en argile, qui peuvent souvent être difficiles à mouiller. Lors d'un essai sur le terrain dans une zone de sol argileux, l'ajout d'un engrais auxiliaire à base de tensioactif a augmenté le taux d'infiltration de l'eau jusqu'à 40 %, améliorant ainsi la disponibilité globale de l'eau dans le sol.
De plus, certains auxiliaires de fertilisation peuvent influencer le pH du sol. Par exemple, certains agents chélateurs peuvent tamponner le pH du sol, l’empêchant de devenir trop acide ou alcalin. Le maintien d’un pH du sol approprié est crucial pour la disponibilité des nutriments, car les différents nutriments sont plus disponibles dans des plages de pH spécifiques. En régulant le pH du sol, ces auxiliaires contribuent à garantir que les nutriments contenus dans l’engrais se présentent sous une forme facilement absorbée par les plantes.
Le contrôle de la libération des nutriments provenant des engrais est une autre fonction importante des auxiliaires d’engrais. Les polymères sont souvent utilisés à cette fin. En encapsulant l'engrais dans une matrice polymère, la libération des nutriments peut être ralentie et régulée en fonction des besoins des plantes.
Le mécanisme derrière cela repose sur la perméabilité du polymère à l’eau et aux nutriments. Le revêtement polymère agit comme une barrière, permettant à l’eau de pénétrer lentement et de dissoudre l’engrais à l’intérieur. Au fur et à mesure que l’eau pénètre dans la matrice polymère, elle libère progressivement les nutriments de manière contrôlée. Par exemple, il a été constaté qu’un engrais à libération lente recouvert d’un polymère spécifique libérait de l’azote à un taux correspondant au cycle de croissance d’une culture particulière, fournissant ainsi un approvisionnement constant de ce nutriment essentiel tout au long de la saison de croissance.
Certains autres auxiliaires peuvent également affecter la libération des nutriments de différentes manières. Par exemple, certaines substances peuvent interagir avec les composants des engrais et modifier leurs caractéristiques de solubilité. Cela peut retarder ou accélérer la libération des nutriments en fonction de l'interaction spécifique. Dans une étude en laboratoire, il a été découvert qu'un nouveau type d'auxiliaire d'engrais augmentait la solubilité d'un engrais phosphaté dans les sols acides, conduisant à une libération plus rapide de phosphore, ce qui était bénéfique pour les premiers stades de croissance d'une culture.
Les auxiliaires d'engrais peuvent être appliqués de différentes manières en fonction du type d'auxiliaire et des exigences spécifiques de la culture et du sol. Une méthode courante consiste à mélanger avec l’engrais avant l’application. Par exemple, lors de l’utilisation d’un auxiliaire à base de tensioactif, celui-ci peut être ajouté à la solution d’engrais liquide ou mélangé aux granulés d’engrais secs. Cela garantit que l'auxiliaire est réparti uniformément dans tout l'engrais, permettant ainsi des performances constantes lors de l'application.
Une autre méthode consiste à pulvériser les feuilles. Ceci est particulièrement adapté aux auxiliaires conçus pour améliorer l’absorption des nutriments par les feuilles, tels que certains tensioactifs et certaines formulations de micronutriments contenant des agents chélateurs. La pulvérisation foliaire permet un apport plus direct des auxiliaires et des nutriments aux feuilles des plantes, en contournant le sol et en permettant une absorption potentiellement plus rapide par les plantes. Cependant, il est important de veiller à ce que la pulvérisation soit effectuée au moment approprié, généralement tôt le matin ou en fin d'après-midi, lorsque les stomates des feuilles sont plus ouverts, afin de maximiser l'absorption.
Certains auxiliaires à base de polymères peuvent également être appliqués directement sur le sol. Ils peuvent être incorporés à la couche arable lors du travail du sol ou de l’irrigation. Cette méthode est utile pour améliorer la structure du sol et les propriétés de rétention d’eau. Par exemple, un polymère conçu pour augmenter la capacité de rétention d’eau du sol peut être réparti uniformément sur la surface du sol, puis incorporé au sol avec une légère opération de labour.
Déterminer le dosage optimal des auxiliaires d’engrais est crucial pour obtenir les résultats souhaités tout en évitant tout impact négatif potentiel. Le dosage dépend de plusieurs facteurs, notamment le type d’auxiliaire, le type d’engrais utilisé, l’espèce cultivée et les conditions du sol.
Pour les tensioactifs, le dosage varie généralement de 0,1 % à 1 % du volume ou du poids total de l'engrais. Utiliser trop peu de tensioactif peut ne pas apporter une amélioration suffisante des propriétés d’étalement et de mouillage, tandis qu’en utiliser trop peut conduire à un moussage excessif ou à d’autres effets indésirables. Par exemple, lors d’un essai sur le terrain avec un engrais liquide, l’augmentation de la dose de tensioactif de 0,2 % à 0,5 % a amélioré la propagation de l’engrais à la surface du sol, mais une augmentation supplémentaire à 1 % a provoqué une formation excessive de mousse qui a affecté le processus d’application.
Pour les agents chélateurs, le dosage est généralement basé sur la quantité de micronutriments présents dans l’engrais et les besoins spécifiques de la culture pour ces micronutriments. Elle peut aller de quelques grammes à plusieurs kilogrammes par hectare selon la culture et les conditions du sol. Une étude sur une culture particulière a montré que le dosage optimal d'un agent chélateur pour assurer une disponibilité suffisante du fer était de 5 grammes par hectare, tandis que pour une autre culture ayant une demande plus élevée en fer, il était de 10 grammes par hectare.
Pour les polymères, le dosage est souvent lié à l’amélioration souhaitée des propriétés du sol. Par exemple, pour obtenir une augmentation significative de la capacité de rétention d’eau du sol, un dosage de polymère de 10 à 20 kilogrammes par hectare peut être nécessaire. Cependant, il est important de noter que des doses plus élevées ne conduisent pas toujours à des résultats proportionnellement meilleurs et peuvent même avoir des impacts négatifs sur la structure du sol ou sur la croissance des plantes dans certains cas.
L’utilisation d’auxiliaires d’engrais peut avoir des effets à la fois positifs et négatifs sur la santé des sols. Du côté positif, comme mentionné précédemment, de nombreux auxiliaires peuvent améliorer la structure du sol. Par exemple, les polymères qui lient les particules du sol entre elles peuvent augmenter la porosité du sol, permettant ainsi une meilleure circulation de l’air et de l’eau. Cela favorise la croissance et l’activité des organismes du sol tels que les vers de terre et les bactéries bénéfiques, essentiels au maintien de la fertilité des sols.
Cependant, certains auxiliaires peuvent également avoir des impacts négatifs potentiels. Par exemple, certains tensioactifs peuvent perturber la structure naturelle du sol s’ils sont utilisés en quantités excessives. Ils peuvent provoquer la dispersion des particules du sol, entraînant une diminution de l’agrégation du sol et potentiellement une réduction de la fertilité du sol au fil du temps. De plus, certains agents chélateurs, notamment ceux qui ne sont pas biodégradables comme l'EDTA, peuvent s'accumuler
