水为何不会渗透到疏水性土壤？

经历高温和干旱之后，许多农场不仅面临灌溉限制，还要努力重新湿润干燥的土壤。土壤一旦变得疏水，要恢复土壤的水分含量就非常困难。

土壤是如何变得疏水的？

土壤疏水是由于其含有疏水性物质。疏水性物质是排斥水分的有机分子，可以随着微生物活动、有机物质和植物组织的分解而释放到土壤。疏水性物质在每个土壤颗粒周围形成薄薄的蜡质包膜，使土壤具有疏水性（排斥水分）。土壤的疏水性越高，水分渗透的速率越低。

水分子是两极性的，有很强的内聚力，能吸引同类分子。

它们彼此之间吸引力强大，但与蜡质土壤颗粒结合能力较差，形成了接触角较大的液滴。这种高表面张力阻止水滴大面积扩散。

土壤是否会排斥水分不仅取决于是否有疏水性物质，还取决于土壤质地（Hunt and Gilkes, 1992）。粗颗粒的沙质土壤粘土含量低于5% ，很易变得斥水。

图1：疏水性土壤中的水分。

在这些情况下，增加灌溉不仅会增加水、人工和泵送的费用，对改善土壤的含水量也没什么效果。哪怕是轻微的疏水性也会影响土壤中水分的流动，进而影响植物的生长发育，造成作物产量下降和产品最终质量下降。

土壤活水剂是如何工作的？

土壤活水剂是利用表面活性剂来提高水分渗透性的产品，能够使水分渗入土壤层，横向和纵向均匀分布。

与水混合时，活性成分能够减少水分子的内聚力，增加粘附力（将水分子吸引到土壤等其它物质的能力），从而消除土壤的疏水性。

土壤活水剂还可以降低水分的表面张力，防止水分在土壤表面积聚。简单来说，表面活性剂由亲水性头基和疏水性尾基组成。与水混合时，疏水性的尾基从水面伸出，降低了其表面张力。低表面张力使接触角变小，让水分能在更大表面扩散。这减少了水分通过径流损失的可能性，尤其是在塑形的土壤上（例如，菜畦、种植马铃薯或播种胡萝卜后形成的垄）并提高了水分的渗透速率。

图2：表面活性剂分子的疏水性尾基从水分表面伸出，破坏水分的表面张力。

图3：疏水性土壤中活水剂的水分。

处理疏水性土壤时，将粘土和沟槽播种等农业技术措施与最新的土壤活水剂相结合可以有效降低土壤疏水性。让水分更快地渗透到土壤中从而减少水分浪费，并促进根系健康发育。健康的根系系统能够提高养分的吸收和植物建株。充分利用灌溉水可以节省成本并提高作物产量。

参考文献

引用来源：Hunt, N. 和Gilkes, B. (1992) 《农场监测手册》（Farm Monitoring Handbook）。