BR112017016270B1 - Método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas - Google Patents

Método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas Download PDF

Info

Publication number
BR112017016270B1
BR112017016270B1 BR112017016270-9A BR112017016270A BR112017016270B1 BR 112017016270 B1 BR112017016270 B1 BR 112017016270B1 BR 112017016270 A BR112017016270 A BR 112017016270A BR 112017016270 B1 BR112017016270 B1 BR 112017016270B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
water
irrigation
soluble polymer
acid
polymer
Prior art date
Application number
BR112017016270-9A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112017016270A2 (pt
Inventor
Charles Lecointe
Original Assignee
S.P.C.M. S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by S.P.C.M. S.A. filed Critical S.P.C.M. S.A.
Publication of BR112017016270A2 publication Critical patent/BR112017016270A2/pt
Publication of BR112017016270B1 publication Critical patent/BR112017016270B1/pt

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/14Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing organic compounds only
    • C09K17/18Prepolymers; Macromolecular compounds
    • C09K17/20Vinyl polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/06Watering arrangements making use of perforated pipe-lines located in the soil
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/09Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/09Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like
    • A01G25/092Watering arrangements making use of movable installations on wheels or the like movable around a pivot centre
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56Macromolecular compounds

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas. a invenção refere-se a um método de irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas pelo qual pelo menos um polímero solúvel em água que tem um peso molecular entre 10.000 e 500.000 da e que contém pelo menos um monômero de acrilamida ou metacrilamida é injetado na água de irrigação destinada a fornecer um dispositivo de irrigação localizada estacionário.

Description

[001] A invenção refere-se a um método de irrigação localizada, e mais particularmente a um método em que os polímeros são adicionados à água de irrigação.
[002] A técnica de irrigação é bem conhecida pelos especialistas na técnica. Ela consiste em trazer água artificialmente para cultivar o solo. É utilizada, inter alia, para cultivos com alto consumo de água (por exemplo, milho, algodão, etc.) ou em zonas com pouca precipitação, para atender às necessidades da planta.
[003] Os métodos de irrigação, por exemplo, incluem irrigação alimentada por gravidade (por inundação ou uso de linhas), irrigação por pulverização (com rolos, barras móveis ou pivôs) e irrigação localizada, mas não estão limitadas a somente esses exemplos.
[004] A irrigação localizada abrange um conjunto de métodos de irrigação que possibilita fornecer água de forma precisa, geralmente a taxas de fluxo de água mais baixas e de equipamentos estacionários. A irrigação por gotejamento, a irrigação por mangueira porosa e a irrigação usando micro pulverizadores estacionários são exemplos de irrigação localizada.
[005] A irrigação por gotejamento é um método de irrigação que implementa canos de gotejamento que permitem fornecer água a uma taxa de vazão muito baixa. O termo "gotejamento", no entanto, não limita esse método a fornecer água apenas sob a forma de gotas de água. De fato, é possível considerar uma corrente de água muito baixa (água corrente).
[006] Os canos de gotejamento são dispositivos providos de orifícios de emissão. Eles podem ser canos simples finos, também chamados de capilares, em que o diâmetro e o comprimento são escolhidos de modo a gerar uma perda de pressão suficiente à luz da pressão da água na rede de alimentação para obter uma menor taxa de vazão de água, geralmente abaixo de 10 litros por hora. Os canos de gotejamento também podem assumir a forma de dispositivos de regulação de taxa de vazão mais sofisticados, geralmente providos de defletores estreitos, permitindo às vezes obter uma taxa de vazão fixa em uma determinada faixa de pressão.
[007] Em condições de produção agrícola, os sistemas de irrigação por gotejamento geralmente assumem a forma de canos providos de orifícios com equipamentos que possibilitam o controle da taxa de vazão da água através desse orifício em determinadas pressões (exemplo: equipamento UNIRAM® ou DRIPCORN® fornecido pela companhia NETAFIM).
[008] Tipicamente, os métodos de irrigação localizadas levam a um bulbo de irrigação posicionado perto de cada ponto de emissão de água. Esse bulbo aparece nos primeiros momentos após o arranque da irrigação (o bulbo de irrigação corresponde à zona umedecida, página 46 no Manual de Irrigação, edição Cemagref).
[009] O objetivo desses métodos de irrigação é assegurar que os bulbos de umidade fiquem unidos, possibilitando, de um a outro, a umidade homogênea da camada arável. De fato, uma infiltração profunda da água não é benéfica para os cultivos. Consequentemente as zonas que não recebem água de irrigação entre os pontos de emissão representariam uma quantidade proporcional de área da superfície menos produtiva. Aumentar o diâmetro do bulbo de irrigação também possibilita separar os pontos de emissão de água. Isso resulta em um custo menor por unidade de superfície de uma instalação de irrigação localizada.
[0010] Para permitir uma melhor distribuição da água, o documento US 6,343,749 propõe sistemas de irrigação em movimento sob a forma de linhas de gotejamento que se movem sobre a superfície de uma parcela, por exemplo usando um pivô. No entanto, esse método requer equipamentos pesados que exigem consideráveis investimentos e energia. Além disso, os membros emissores percorrem por trajetos paralelos uns aos outros. A ausência de sobreposição das zonas percorridas provoca uma umidade não homogênea da camada arável.
[0011] Os sistemas de irrigação por gotejamento também podem ser enterrados. No caso de um cultivo de milho, por exemplo, os canos de gotejamento geralmente são enterrados entre 20 e 60 cm de profundidade. Esse tipo de instalação permite deixar a instalação no lugar, sem ter que mover ou remover os canos na superfície ao trabalhar o campo. No caso de um sistema de irrigação de gotejamento enterrado, o aumento da água para a superfície é um ponto importante, possibilitando funcionar sem um sistema de irrigação da superfície.
[0012] Os polímeros à base de acrilamida podem ser adicionados à água de irrigação para vários benefícios, tais como a diminuição da água e erosão do vento, o controle de dano por chuva ou o controle da infiltração de água no solo. O Serviço de Conservação de Recursos Naturais no USDA descreve de forma concisa esse uso de polímeros à base de acrilamida adicionados à água de irrigação dentro do Código de Prática de Conservação 450.
[0013] Os polímeros utilizados para estabilizar o solo são polímeros com um alto peso molecular (superior a 1 milhão de Daltons). Como exemplo, o documento no EP 1.105.443 descreve composições de tratamento do solo que podem, em particular, ser benéficas na estabilização de solos e que podem ser utilizadas em métodos de irrigação por gotejamento. As composições são soluções aquosas compreendendo, inter alia, um polímero aniônico solúvel em água com uma viscosidade intrínseca de 9 a 12 dl/g (a 20 °C, em uma solução de NaCl a 1 M a pH 7,0). É mencionado que o polímero tem um peso molecular suficientemente elevado para proporcionar um efeito de estabilização do solo. Também é especificado que o mesmo não tem um baixo peso molecular, o que de outra forma faria com que o mesmo atuasse como um dispersante.
[0014] Tais polímeros podem ser usados em sistemas de irrigação localizadas. Por exemplo, Shane Phillips (Tese de mestrado, 2007, Effect of Polyacrylamides on the Physical Properties of Some Light-textured Soils, Universidade de Adelaide) descreve os sistemas de irrigação por gotejamento.
[0015] A adição desses polímeros à água de irrigação é realizada utilizando emulsões, dispersões ou um produto em pó previamente dissolvido em uma solução precursora.
[0016] Os polímeros de dispersão aquosa (dispersão em solução salina) têm um alto teor de sal e, portanto, têm o risco de obstruir os orifícios de saída para a água de irrigação (canos de gotejamento, poros, micro pulverizadores).
[0017] As emulsões podem ser usadas para preparar uma solução precursora ou ser injetadas diretamente na rede de água que fornece os canos de gotejamento. O documento WO1998/057531 descreve assim a injeção do polímero em forma de emulsão em um sistema de irrigação pressurizado.
[0018] Os polímeros podem ser adicionados à água de irrigação sob a forma de pó, por exemplo, no caso de um sistema de irrigação alimentado por gravidade. No entanto, é impraticável manipular o pó, uma vez que ele provoca a formação de poeira, que é perigosa para o usuário. Além disso, essa forma requer um aparelho de mistura e um tempo de dissolução substancial. Quando a dissolução não é feita corretamente, ele gera fragmentos que, em seguida, conectam os canos de gotejamento de um sistema de gotejamento. Por fim, a concentração máxima de polímero solúvel dentro da água é limitada para polímeros com alto peso molecular.
[0019] Utilizando uma emulsão inversa de polímeros à base de acrilamida com um alto peso molecular, é necessário poder reverter essa emulsão corretamente e diluí-la rapidamente em água. No caso, por exemplo, de um grande sistema de irrigação por pulverização, como um pivô, os volumes de água e a taxa de vazão utilizadas facilitam a reversão dessas emulsões. No caso de sistemas de irrigação localizadas, como sistemas de irrigação por gotejamento, a pressão da água e a taxa de vazão são baixas, fazendo com que a reversão da emulsão injetada na rede de alimentação de água seja aleatória. Se a reversão for executada incorretamente, um fragmento de polímero se forma e pode obstruir os canos, os micropulverizadores ou os canos de gotejamento, por exemplo. Além disso, as emulsões reversas dos polímeros da base de acrilamida geralmente contêm solventes, como óleos minerais, que são incompatíveis com certos materiais utilizados em sistemas de irrigação localizadas: PVC, polietileno de baixa densidade, elastômeros, etc.
[0020] Outra solução pode ser a utilização de polímeros em solução. No entanto, as poliacrilamidas com um alto peso molecular na solução estão então em baixas concentrações (com uma concentração máxima de polímero de 5 a 10% em peso). Isso, portanto, criaria problemas logísticos devido às grandes quantidades de solução a serem transportadas e manuseadas.
[0021] Por natureza, as poliacrilamidas com um alto peso molecular são floculantes. É também por isso que eles são usados na agricultura. O seu floculaste estabiliza o solo e limita as partículas em suspensão, diminuindo a erosão. Em um sistema de irrigação localizada como um sistema de irrigação por gotejamento, as taxas de fluxo são baixas e os orifícios de emissão de água são estreitos. A presença de partículas em suspensão na água, mesmo em baixa concentração, causa, em contato com a poliacrilamida, a formação de flocos que obstruem os orifícios de saída da água de irrigação (canos de gotejamento, micro pulverizadores, poros) ou mesmo a própria rede de alimentação de água.
[0022] Para resolver esse problema, uma tentativa poderia ser feita para adicionar os polímeros à base de acrilamidas com um alto peso molecular a montante de um sistema de filtração, por exemplo, um filtro de areia. Isso resultaria na remoção de uma parte significante dos polímeros previamente adicionados da água de irrigação, mantendo os flocos ou polímeros adsorventes, tornando inútil o método inteiro.
[0023] O documento no US 3.633.311 descreve um método que permite melhorar muito a irrigação do solo permeável. Esse método consiste em adicionar água de irrigação, uma pequena quantidade de poliacrilamida com um peso molecular entre 300.000 e 15 M, vantajosamente entre 500.000 e 5 M. A poliacrilamida torna possível tornar qualquer porção do solo irrigado menos permeável para irrigações subsequentes (sem adicionar poliacrilamida). Não é mencionado nenhum método de irrigação.
[0024] O documento US 5.120.344 descreve um método consistindo em aplicar uma camada de gel a uma pequena profundidade na superfície do solo a ser irrigada para melhorar a retenção de água e nutrientes. Essa camada de gel é obtida a partir de uma argila e um polímero com um peso molecular entre 50.000 e 20 M Da, de preferência entre 500.000 e 10 M Da. O gel é formado antes de ser introduzido no solo ou "in situ" no solo. Em todos os casos, a camada de gel é aplicada antes de qualquer irrigação.
[0025] O documento US 2009/0239973 A1 descreve um sistema de irrigação que implementa poliacrilamida com um peso molecular entre 10.000 e 100.000 Da. Várias modalidades são propostas. O primeiro método consiste em pulverizar água de irrigação em um bloco de poliacrilamida. O segundo método consiste em posicionar o bloco de poliacrilamida dentro de canais em que a água de irrigação circula. Esse não é um método de irrigação localizada.
[0026] O problema que a invenção, portanto, propõe resolver é o de aumentar o diâmetro do bulbo de irrigação, evitando os fenômenos de floculação no método de irrigação localizada.
[0027] O requerente observou que, surpreendentemente, a implementação de um polímero baseado em acrilamida com um baixo peso molecular na água de irrigação tornou possível resolver esse problema.
[0028] Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas pelo qual um polímero solúvel em água com um peso molecular entre 10.000 e 500.000 Da e contendo pelo menos um monômero de acrilamida ou metacrilamida é injetado na água de irrigação destinada a fornecer um dispositivo de irrigação localizada estacionário.
[0029] Vantajosamente, o polímero solúvel em água tem um peso molecular entre 25.000 e 300.000 Da, e ainda mais vantajosamente entre 50.000 e 250.000 Da.
[0030] "Polímero solúvel em água" refere-se a um polímero que, em solução, em virtude de agitação em água a uma temperatura de 25 °C a uma concentração de 50 g/l, produz uma solução que está isenta de partículas insolúveis.
[0031] De preferência, o sistema de irrigação localizada é um sistema de irrigação por gotejamento.
[0032] De preferência, o polímero é adicionado à água de irrigação sob condições de modo que a concentração em peso de polímero na água de irrigação se situe entre 0,1 ppm e 500 ppm e, mais preferencialmente, entre 1 e 200 ppm (1 ppm = 0,0001% em peso).
[0033] Em uma modalidade preferida, para evitar todos os problemas anteriormente explicados em relação à forma física do polímero, o polímero (ou polímeros) solúvel em água é injetado na água de irrigação na forma de uma solução aquosa em que a concentração em peso de polímero solúvel em água está entre 10 e 60%, mais preferencialmente, entre 30 e 50%.
[0034] O polímero (ou polímeros) solúvel em água é de preferência constituído por pelo menos 50% em mol e, mais preferencialmente, pelo menos 70% em mol, do monômero de acrilamida ou metacrilamida.
[0035] Em uma modalidade preferida, eles contêm ainda pelo menos um monômero aniônico.
[0036] Na prática, o polímero (ou polímeros) solúvel em água contém, nessas condições, de 1 a 50% em mol e, mais preferencialmente, de 1 a 30% em mol, de monômeros aniônicos.
[0037] Os monômeros aniônicos são vantajosamente escolhidos do grupo que compreende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido maleico, ácido fumárico e monômeros do tipo ácido forte, por exemplo, tendo uma função do tipo ácido sulfônico ou ácido fosfônico , Tal como ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfônico, ácido vinilsulfônico, ácido vinilfosfônico, ácido alilsulfônico, ácido alilfosfônico, ácido estirenossulfônico e os sais do mesmo solúveis em água de um metal alcalino, um metal alcalinoterroso ou amônio.
[0038] O polímero (ou polímeros) solúvel em água pode conter monômeros catiônicos. Exemplos de monômeros catiônicos incluem sais de dialildialquil amônio, tais como cloreto de dialil dimetil amônio (DADMAC), sais acidificados ou quaternizados de acrilatos ou metacrilatos de dialquilaminoalquila, em particular acrilato de dialquilaminoetila (ADAME) e metacrilato de dialquilaminoetila (MADAME), os sais acidificados ou quaternizados de dialquil-aminoalquilacrilamidas ou metacrilamidas, por exemplo, cloreto de metacrilamido-propil-trimetil amônio (MAPTAC), cloreto de acrilamido-propil-trimetil amônio (APTAC) e produtos Mannich, tais como dialquilaminometilacrilamidas quaternizadas.
[0039] Em outra modalidade preferida, o polímero (ou polímeros) solúvel em água será não iônico.
[0040] Além da acrilamida ou metacrilamida, o polímero (ou polímeros) solúvel em água pode conter outros monômeros não iônicos que podem ser escolhidos do grupo que compreende monômeros vinílicos solúveis em água. Um monômero preferido pertencente a essa classe é, por exemplo, N-metilolacrilamida. N-vinilformamida também pode ser utilizado.
[0041] O polímero (ou polímeros) solúvel em água pode conter um máximo de 1% em peso de um ou vários monômeros hidrofóbicos do tipo acrilamida, acrílico, vinílico, alílico ou maleico tendo uma função hidrofóbica lateral em particular escolhida entre os derivados de acrilamida tais como N- alquilacrilamidas, por exemplo acrilamida diacetona, isopropil acrilamida, N- terc-butilacrilamida, octilacrilamida, N, N-dialquilacrilamidas tais como N, N-di-hexilacrilamida, derivados de ácido acrílico tais como acrilatos e metacrilatos de alquila e monômeros vinílicos tais como N-vinilformamida, N-vinil acetamida, N-vinilpiridina e N-vinilimidazol e N-vinilpirrolidona.
[0042] Os polímeros utilizados no contexto da invenção não requerem um desenvolvimento particular do método de polimerização. Para obter os polímeros solúveis em água utilizados no método, um especialista na técnica optará por polimerização em solução como descrito em Synthetic polyelectrolytes - a review - David A Mortimer - Polymer international 25 (1991) 29 a 41.
[0043] Juntamente com os polímeros solúveis em água, outros ingredientes na forma líquida, por exemplo, produtos fitossanitários, herbicidas, pesticidas, fungicidas, elementos fertilizantes podem ser adicionados à água de irrigação de acordo com o método.
[0044] No método de acordo com a invenção, o polímero é de preferência adicionado diretamente à água de irrigação por meio da injeção em linha da solução polimérica concentrada dentro do cano de água de irrigação.
[0045] Para os sistemas alimentados por gravidade (exemplo: sistema NDJ DripKit fornecido pela empresa NANDANJAIN irrigation), a água de irrigação dentro do sistema de irrigação localizada é pressurizada por meio da elevação da reserva de água (tanque). Nesse caso, o polímero (ou polímeros) pode ser adicionado diretamente à água de irrigação dentro da reserva de água.
[0046] A adição de um polímero na forma de uma solução concentrada permite evitar a manipulação de grandes quantidades de soluções poliméricas, mas também elimina o risco de resíduos de polímero não solubilizados entupir os "canos de gotejamento" para um sistema de irrigação por gotejamento (o que poderia ser o caso com um polímero em pó ou um polímero em emulsão).
[0047] Alternativamente, se houver necessidade de diluir a solução de polímero concentrada, essa última pode ser diluída de maneira sucessiva para obter a concentração direcionada dentro da água de irrigação na saída dos pontos de emissão. Por exemplo, uma solução precursora pode ser preparada por diluição da solução concentrada antes de injetar a solução precursora, ou a solução precursora pode ser injetada na linha, em circuitos de diluição sucessivos. Essas etapas podem ser necessárias para que a concentração inicial da solução concentrada seja apropriada para o equipamento de injeção disponível para obter a concentração final direcionada.
[0048] Por último, o método da invenção permite evitar riscos de obstrução dos orifícios de irrigação (canos de gotejamento, poros, micro pulverizadores) por floculação das partículas em suspensão na água de irrigação, mas também para obter irrigação homogênea ao redor dos canos de gotejamento em todas as três dimensões.
[0049] A invenção e os benefícios resultantes ficarão claros a partir dos seguintes exemplos suportados pela figura anexada.
[0050] A Figura 1 é um gráfico que mostra a altura de umidificação (cm) de amostras de solo em função do tempo (h) em um teste de migração por capilaridade.Exemplo 1: Teste de Migração por Capilaridade em Colunas de Solo
[0051] As amostras de solo definidas como argila fibrosa arenosa de acordo com o triângulo de textura Aisne são secas, moídas e selecionadas para remover elementos da mesma com um tamanho maior que 3 mm antes de serem colocadas em 5 canos transparentes de PVC (altura: 24 cm, diâmetro 45 mm).
[0052] Cada cano é fornecido na sua parte inferior com um filtro de malha grande feito de aço inoxidável coberto por uma camada de 1 cm de cascalho de filtro. As amostras de solo são embaladas em seguida nos canos, depois umedecidas ao máximo antes de serem secas no forno para obter amostras de solo estruturadas. Cada coluna de solo tem uma altura de 18 cm.
[0053] Para cada uma das colunas, a base é parcialmente submersa verticalmente dentro de uma solução aquosa (soluções 1 a 5 abaixo) de tal modo que o primeiro 2,5 cm abaixo de cada coluna de solo é submerso dentro da solução aquosa. À medida que a água é sugada através da coluna do solo, o nível das soluções aquosas é mantido a um nível constante.
[0054] Solução 1: água
[0055] Solução 2: Solução aquosa contendo 12,5 ppm de uma acrilamida e copolímero de acrilato de sódio A em água. O polímero contém 8% em mol de acrilato de sódio. Essa solução é obtida por meio da diluição de uma solução precursora do polímero com uma concentração em peso de 40%. A massa molar do polímero é de cerca de 200.000 Da (viscosidade intrínseca: 1,18 dl/g, a 20 °C, em uma solução de NaCl a 1 M a pH 7,0).
[0056] Solução 3: Equivalente à solução 2, com a única diferença de que a solução aquosa contém 200 ppm de polímero A.
[0057] Solução 4: Solução aquosa contendo 12,5 ppm de um copolímero de acrilamida e acrilato de sódio B em água. O polímero contém 30% em mol de acrilato de sódio. Essa solução é obtida por meio de uma dispersão de polímero com uma concentração em peso de polímero de 15%. A massa molar do polímero B é cerca de 12 milhões de Da (viscosidade intrínseca: 17,75 dl/g, a 20 °C, em uma solução de NaCl a 1 M a pH 7,0).
[0058] Solução 5: Equivalente à solução 3, com a única diferença de que a solução aquosa contém 200 ppm de polímero B.
[0059] A Figura 1 mostra a altura de umidificação (cm) das amostras do solo em função do tempo (h). O ponto zero é a superfície da solução aquosa.
[0060] A migração de água por capilaridade é essencial para garantir a eficácia de um sistema de irrigação por gotejamento enterrado. No entanto, a difusão mais rápida é mostrada para ocorrer nas soluções contendo o polímero A (polímero representativo do polímero usado no método da invenção).Exemplo 2: Teste de Risco de Obstrução
[0061] Uma água de irrigação sintética é preparada por dopagem de água potável retirada da rede de distribuição com 160 mg/l de caulinita e 27 mg/l de CaCl2. Essa água de irrigação sintética, devido à quantidade de matéria em suspensão, será classificada em 10 em uma escala de até 20, conforme estabelecido por Bucks, Nakayama e Gilbert em 1979 (Agricultural Water Management, 2, 1979, páginas 149 a 162).
[0062] São preparadas 5 soluções precursoras de diferentes copolímeros de acrilamida e acrilato de sódio de modo a obter soluções concentradas a 0,1 g/l (copolímeros A a E na Tabela 1).
Figure img0001
[0063] 2 ml de cada solução precursora são dopados em 5 béqueresdiferentes em 500 ml da água de irrigação sintética inicialmente preparada. Também é preparado um 6° béquer contendo apenas 500 ml de água sintética. Os 6 béqueres estão conectados para serem virados simultaneamente 20 vezes, depois deixados descansar.
[0064] Em menos de 5 minutos, formam flocos nos béqueres que contêm os polímeros B, C e D. Não é possível distinguir os flocos nos béqueres que contêm apenas a água de irrigação e a água de irrigação dopada com o polímero A.
[0065] O conteúdo de cada copo é depois vertido através de um filtro de rede com uma malha de 130 μm. Esse tamanho de malha é comumente usado para filtrar a água destinada a um sistema de irrigação por gotejamento (Irrigazette, No. 146, 2015, páginas 10 a 15 “The origins of filter use in agriculture”).
[0066] O retentado é posteriormente recuperado por lavagem do filtro com água desmineralizada, depois colocado no secador para quantificar a matéria seca retida pelo filtro.
Figure img0002
[0067] A matéria em suspensão contida nessa água de irrigação sintética não é, portanto, retida através de um sistema de filtração comumente usado para um sistema de irrigação localizada, como um sistema de irrigação por gotejamento.
[0068] A adição do polímero A, que é representativa do polímero utilizado no método de acordo com a invenção, ao contrário dos outros polímeros representativos da técnica anterior, não causa a formação de flocos com um tamanho superior a 130 μm, o que poderia obstruir os orifícios de emissão de um dispositivo de irrigação localizada, como um dispositivo de irrigação por gotejamento.
[0069] Os polímeros B, C, D e E, representativos dos polímeros utilizados na técnica anterior, causam a formação clara de flocos com um tamanho superior a 130 μm, o que poderia obstruir os orifícios de emissão de um dispositivo de irrigação localizada, tal como um dispositivo de irrigação por gotejamento.Exemplo 3: Diâmetro da Superfície Horizontal do Bulbo de Umidificação Para um Sistema de Gotejamento de Superfície.
[0070] 40 cm de solo são colocados em 36 bandejas cúbicas deplástico (profundidade: 90 cm, lateral: 60 cm). Esse solo é do tipo arenoso fibroso de acordo com o triângulo de textura Aisne. O solo já foi seco, depois selecionado para remover os elementos maiores que 3 mm.
[0071] Cada bandeja é perfurada completamente, no alto da superfície do solo, para permitir a passagem de um cano de irrigação por gotejamento, de um para o outro através das diferentes bandejas, de modo que um orifício de emissão esteja posicionado no centro de cada uma das bandejas. O dispositivo é repetido três vezes por lote de 12 bandejas.
[0072] A linha de canos de gotejamento de polietileno é do tipo UNIRAM® (fornecida pela companhia NETAFIM). Os canos de gotejamento são autorreguláveis e têm uma taxa de vazão de 0,7 dm3/h (0.7 L/h).
[0073] Três soluções de irrigação são preparadas:Solução 1: Água (água da rede de distribuição).Solução 2: Solução aquosa contendo 12,5 ppm de copolímero A.Solução 3: Solução aquosa contendo 12,5 ppm de copolímero B.
[0074] Cada solução aquosa é distribuída através do cano fornecido com canos de gotejamento a uma pressão de 0,15 MPa (1,5 bar), utilizando uma bomba de membrana, durante 2 horas.
[0075] Após duas horas de irrigação, para cada bulbo de irrigação, o diâmetro da superfície é medido longitudinalmente e ortogonalmente para o cano de irrigação por gotejamento. O diâmetro médio calculado dos bulbos de irrigação superficial é então a média desses diâmetros longitudinal e ortogonal.
[0076] O diâmetro médio dos 12 bulbos de irrigação de superfície para cada uma das três soluções é então calculado para finalmente obter uma média para os 12 bulbos de irrigação.
[0077] Os resultados obtidos são então expressos em termos de aumento do diâmetro do bulbo de irrigação, utilizando, como referência, o diâmetro da superfície média para os bulbos de irrigação obtidos utilizando a solução 1 (Tabela 3).
[0078] Ao enquadrar a comparação, o ganho estimado é expresso em termos de aumento na superfície de umidificação.
Figure img0003
[0079] O polímero A, representativo do polímero utilizado no método da invenção, permite alcançar o objetivo de aumentar a difusão horizontal da água do bulbo de irrigação.
[0080] A Solução 3 (Polímero B) requereu a preparação intermediária de uma solução de polímero de 1 g/l para assegurar a adequada diluição desse último. Essa solução intermediária foi então adicionada à água do tanque destinado à irrigação. Todas as etapas para a preparação da solução 2 duraram 2 horas.
[0081] A solução 2 (Polímero A) foi preparada em uma única etapa, adicionando diretamente o polímero em solução concentrada à água destinada à irrigação. A única agitação gerada pelo retorno do tanque da bomba de membrana permitiu a preparação da solução 3 em 10 minutos.

Claims (13)

1. Método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas, caracterizado pelo fato de que uma solução aquosa de pelo menos um polímero solúvel em água tem um peso molecular entre 10.000 e 500.000 Da e contém pelo menos um monômero de acrilamida ou metacrilamida que é injetado na água de irrigação, a água de irrigação destinada aos cultivos ou áreas plantadas através de uma técnica de irrigação localizada estacionária.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água tem um peso molecular entre 25.000 e 250.000 Da.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água é adicionado à água de irrigação sob condições de modo que a concentração em peso do pelo menos um polímero solúvel em água na água de irrigação se situe entre 0,1 ppm e 500 ppm.
4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água é injetado na água de irrigação sob a forma de uma solução aquosa, em que o pelo menos um polímero solúvel em água está presente na solução aquosa em uma concentração entre 10 e 60% em peso.
5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água contém pelo menos 50% em mol do monômero de acrilamida ou metacrilamida.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água contém adicionalmente de 1% a 50% em mol de pelo menos um monômero aniônico.
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um monômero aniônico do pelo menos um polímero solúvel em água compreende ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacônico, ácido crotônico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido 2-acrilamido- 2-metilpropano sulfônico, ácido vinilsulfônico, ácido vinilfosfônico, ácido alilsulfônico, ácido alilfosfônico, ácido estirenossulfônico, ou metais alcalinos solúveis em água, metal alcalinoterroso ou sais de amônio no mesmo.
8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água é não iônico.
9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água contém monômero catiônico do tipo acrilamida, acrílico, vinílico, alílico ou maleico tendo uma função de amina ou amônio quaternário.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água contém acrilato de dialquilaminoetila (ADAME), metacrilato de dialquilaminoetila (MADAME), quaternizado ou na forma de sal, cloreto de dialil dimetil amônio (DADMAC), cloreto de acrilamido-propil-trimetil amônio (APTAC) e cloreto de metacrilamido-propil-trimetil amônio (MAPTAC).
11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de irrigação localizada é um sistema de gotejamento.
12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero solúvel em água é injetado diretamente em linha no cano de água de irrigação.
13. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um polímero solúvel em água é adicionado à água de irrigação sob condições de modo que a concentração em peso do pelo menos um polímero solúvel em água na água de irrigação se situe entre 0,1 ppm e 500 ppm.
BR112017016270-9A 2015-02-24 2016-02-23 Método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas BR112017016270B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1551580 2015-02-24
FR1551580A FR3032858B1 (fr) 2015-02-24 2015-02-24 Procede d'irrigation localisee
PCT/FR2016/050412 WO2016135410A1 (fr) 2015-02-24 2016-02-23 Procede d'irrigation localisee

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112017016270A2 BR112017016270A2 (pt) 2018-03-27
BR112017016270B1 true BR112017016270B1 (pt) 2021-06-01

Family

ID=52991802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112017016270-9A BR112017016270B1 (pt) 2015-02-24 2016-02-23 Método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10287500B2 (pt)
EP (1) EP3261430B1 (pt)
CN (1) CN107207964B (pt)
AU (1) AU2016225324B2 (pt)
BR (1) BR112017016270B1 (pt)
ES (1) ES2856761T3 (pt)
FR (1) FR3032858B1 (pt)
IL (1) IL253714B (pt)
PT (1) PT3261430T (pt)
SA (1) SA517382046B1 (pt)
WO (1) WO2016135410A1 (pt)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633310A (en) * 1969-08-27 1972-01-11 Union Oil Co Regulation of irrigation water
US5120344A (en) * 1988-02-05 1992-06-09 Altalanos Iparfejlesztesi Rt. Method for producing a barrier layer in soil
US5185024A (en) * 1991-10-24 1993-02-09 Aqua Source Inc. Application of agricultural polyammonium acrylate or polyacrylamide hydrogels
GB9414302D0 (en) * 1994-07-15 1994-09-07 Allied Colloids Ltd Irrigation process
US6013708A (en) * 1996-10-03 2000-01-11 Cytec Technology Corp. Cationic water-soluble polymer precipitation in salt solutions
DE69832487T2 (de) 1997-06-18 2006-06-01 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Ltd., Bradford Bewässernverfahren
US6889471B2 (en) * 1997-07-18 2005-05-10 Charles A. Arnold Polyacrylamide suspensions for soil conditioning
GB9816784D0 (en) 1998-07-31 1998-09-30 Allied Colloids Ltd Soil treatment compositions and their use
US6343749B1 (en) 2001-03-20 2002-02-05 T-L Irrigation Company Mobile drip irrigation system
WO2006091973A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-31 Roos Richard C Polyacrylamide delivery product
FR3009307B1 (fr) * 2013-08-02 2015-08-14 Snf Sas Nouvelle methode de conditionnement de sol par application de polymere hydrosoluble ou hydrogonflant

Also Published As

Publication number Publication date
CN107207964B (zh) 2021-03-09
WO2016135410A1 (fr) 2016-09-01
EP3261430A1 (fr) 2018-01-03
US20180022995A1 (en) 2018-01-25
PT3261430T (pt) 2021-02-25
IL253714B (en) 2021-03-25
AU2016225324A1 (en) 2017-08-17
BR112017016270A2 (pt) 2018-03-27
EP3261430B1 (fr) 2021-02-17
FR3032858B1 (fr) 2017-03-03
AU2016225324B2 (en) 2019-11-07
SA517382046B1 (ar) 2020-06-28
FR3032858A1 (fr) 2016-08-26
US10287500B2 (en) 2019-05-14
CN107207964A (zh) 2017-09-26
ES2856761T3 (es) 2021-09-28
IL253714A0 (en) 2017-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8784681B2 (en) Self-situating stimuli-responsive polymer compositions in soil additives and methods for use
US10160908B2 (en) Method of soil conditioning by application of water-soluble or water-swelling polymer
BR112018011680B1 (pt) Composições de polímero líquido
AU2008235040B2 (en) Apparatus and method for the application of soil conditioners
RU2698179C2 (ru) Способ кондиционирования почвы с помощью воздушного внесения водорастворимых или способных к разбуханию полимеров
US20130231429A1 (en) Emulsion Compositions Comprising Polyacrylamide Copolymer and Ethylene Oxide - Propylene Oxide Copolymer
BR112017016270B1 (pt) Método para a irrigação localizada de cultivos ou áreas plantadas
EP0989799B1 (en) Irrigation method
ES2916388T3 (es) Boquilla para la pulverización de preparaciones líquidas de polímeros y procedimiento de pulverización que implementa la boquilla
RU2735231C1 (ru) Улучшитель почвы для снижения натриевости и распыления для улучшения подвижности воды в различных почвах
BR102020005233A2 (pt) Processo de ajuste da viscosidade da água de irrigação via adição de polímero
Sojka et al. Irrigating with polyacrylamide (PAM)-nine years and a million acres of experience
Iida et al. Make polyacrylamide work for you!
Bagayoko et al. Characterisation of soil degradation under intensive rice production in Office du Niger zone of Mali
Phillips Effect of polyacrylamides on the physical properties of some light-textured soils.
Chávez et al. Erosion control in furrow irrigation using Polyacrylamide
CN112262199A (zh) 稳定砂质土壤的方法
Mourya et al. Irrigation water quality problems and their management
Tekin EFFECT OF LOCUST BEAN (L.) EXTRACT WASTE ON CLOGGING OF IN-LINE EMITTERS
Rigas et al. Effects of a polymeric soil conditioner on the early growth
Wigginton 1.9 Using PAM in irrigated cotton

Legal Events

Date Code Title Description
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B06G Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 23/02/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.