Согласно «Морфемно-орфографическому словарю» А. Н. Тихонова, в этом слове корень -кал-.
Эти прилагательные характеризуют грунт с разных сторон — со стороны устойчивости к промерзанию и к замачиванию водой соответственно. Следовательно, это неоднородные определения, между которыми не нужна запятая.
Подходящего существительного нет. Можно было бы использовать сочетание окончание действия, но оно изменит смысл, будет неточным. Слово окончание тоже не подходит: препарат заканчивается, но не оканчивается. Исходное предложение с придаточной частью наилучшим образом передает смысл.