概括

土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)防(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)性通常(chang)(chang)不(bu)穩定，例(li)(li)如量化(hua)防(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)(chang)用方法 度數——水(shui)(shui)(shui)(shui)滴(di)滲(shen)透(tou)(tou)時間(jian) (WDPT) 測(ce)試。 水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動態滲(shen)透(tou)(tou)和滲(shen)透(tou)(tou) 排(pai)(pai)斥性土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)通常(chang)(chang)歸因(yin)于(yu)(yu)固液界(jie)面(mian)(mian)能 (γSL) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)或(huo)(huo)液氣界(jie)面(mian)(mian)能 (γLV) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)，或(huo)(huo)兩者兼而(er)有(you)(you)(you)之。 γSL 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)(jian)少可(ke)能是(shi)(shi)由于(yu)(yu)覆(fu)蓋土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)顆粒表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)分子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)構象(xiang)變(bian)化(hua)、水(shui)(shui)(shui)(shui)合(he)作用或(huo)(huo)重排(pai)(pai)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de) 與(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果，而(er) γLV 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)(jian)少可(ke)能是(shi)(shi)由于(yu)(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)活(huo)性有(you)(you)(you)機(ji)化(hua)合(he)物(wu)溶解在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)滴(di)中(zhong)(zhong)。 本研究的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)明(ming)確測(ce)試 第二(er)種機(ji)制在(zai)不(bu)穩定排(pai)(pai)斥性土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)動態潤濕(shi)過程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用，通過檢(jian)查(cha) 不(bu)同提取(qu)(qu)后獲得的(de)(de)(de)(de)(de)(de)驅(qu)蟲土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)提取(qu)(qu)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液滴(di)滲(shen)透(tou)(tou)時間(jian) (DPT) 時間(jian)和不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)：水(shui)(shui)(shui)(shui)比。 確實發現土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)提取(qu)(qu)物(wu)具(ju)(ju)有(you)(you)(you)較低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)張力（γLV 約 51–54 mN m-1 ) 而(er)不(bu)是(shi)(shi)蒸餾水(shui)(shui)(shui)(shui)。 然而(er)，土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de) DPT 在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)提取(qu)(qu) 排(pai)(pai)斥土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)通常(chang)(chang)與(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)相(xiang)同或(huo)(huo)更(geng)大。 具(ju)(ju)有(you)(you)(you)與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)提取(qu)(qu)物(wu)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電導率(lv)和一(yi)價(jia)/二(er)價(jia)陽離子(zi)比例(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽溶液，但缺(que)乏表面(mian)(mian)活(huo)性 有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)質，具(ju)(ju)有(you)(you)(you)與(yu)提取(qu)(qu)物(wu)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de) DPT。 相(xiang)比之下，乙醇溶液的(de)(de)(de)(de)(de)(de) DPT 具(ju)(ju)有(you)(you)(you)與(yu)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de) γLV、電導率(lv)和一(yi)價(jia)/二(er)價(jia)陽離子(zi)比例(li)(li) 提取(qu)(qu)，速度要(yao)快(kuai)得多。 乙醇溶液通常(chang)(chang)用作減(jian)(jian)少 γLV 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試劑，因(yin)此， 降低(di) DPT。 得出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論(lun)是(shi)(shi)，含水(shui)(shui)(shui)(shui)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)表面(mian)(mian)活(huo)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)衍生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)質 提取(qu)(qu)物(wu)對潤濕(shi)動力學(xue)沒有(you)(you)(you)貢獻，因(yin)此，這種解釋動力學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)制 水(shui)(shui)(shui)(shui)滲(shen)透(tou)(tou)到防(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)土(tu)(tu)(tu)(tu)壤(rang)(rang)(rang)(rang)中(zhong)(zhong)被拒絕。 還得出(chu)結(jie)論(lun)，快(kuai)速滲(shen)透(tou)(tou) 乙醇溶液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)不(bu)僅要(yao)歸因(yin)于(yu)(yu) γLV 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，還要(yao)歸因(yin)于(yu)(yu)任(ren)一(yi)或(huo)(huo)兩者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua) γSL 和固氣界(jie)面(mian)(mian)能 (γSV)。 這些結(jie)果與(yu)廣為(wei)接(jie)受的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)果形成鮮明(ming)對比 邏(luo)輯(ji)范式。

介紹

土(tu)壤(rang)(rang)拒水(shui)性，定義(yi)為土(tu)壤(rang)(rang) 當水(shui)被(bei)施加到(dao)它的表(biao)面(mian)時不會(hui)自(zi)發潤(run)濕(shi)， 在世界各(ge)地(di)的土(tu)壤(rang)(rang)中得到(dao)越(yue)來越(yue)多的認(ren)可(ke)（Wallis & 霍恩，1992 年(nian)； Doerr 等人，2002 年(nian)）。 土(tu)壤(rang)(rang)防水(shui)性，或(huo) 疏(shu)水(shui)性，可(ke)以特別有效地(di)防止或(huo) 阻礙水(shui)向下運動，將其引導到(dao)結構(gou)或(huo)結構(gou)優先流動路徑，或(huo)產生不穩定的不規則潤(run)濕(shi)前沿。 盡管它的重要性和(he)(he) 深入(ru)研究(jiu)（到(dao) 2004 年(nian)發表(biao)了 1000 多篇論文(wen)；Dekker et al., 2005)，盡管主要因素是導致土(tu)壤(rang)(rang)拒水(shui)性的機制(zhi)仍(reng)遠未了解 包括(kuo)礦物(wu)顆粒上的土(tu)壤(rang)(rang)有機質涂層(ceng)、某些真菌(jun)、細菌(jun)和(he)(he)植(zhi)物(wu)物(wu)種，以及火災（Doerr 等人， 2000）。

防水(shui)性的(de)主要標(biao)準是(shi) 放(fang)置在水(shui)平土(tu)壤上的(de)水(shui)滴的(de)接(jie)觸(chu)角 y 表面。 所涉及的(de)三個階段之(zhi)間(jian)的(de)關系 （固體（S），液體（L）和(he)蒸汽（V））在平衡是(shi) 由楊方程描(miao)述：

其中 g 是界面(mian)(mian)能。 根據經典 Young 方程，在 y > 90° 時(shi)(shi)，水(shui)(shui)(shui)(shui)滴將保持在 表面(mian)(mian)和土(tu)壤(rang)將被(bei)歸類(lei)為(wei)驅蟲劑(ji)。 在天然土(tu)壤(rang)中，通常(chang)表現出(chu)不(bu)穩(wen)定的排(pai)斥性（即(ji)可變 隨著(zhu)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的推移），由(you)于與 水(shui)(shui)(shui)(shui)。 土(tu)壤(rang)拒水(shui)(shui)(shui)(shui)性的這種時(shi)(shi)間(jian)(jian)不(bu)穩(wen)定性是 確實以常(chang)見的量化方法為(wei)例 排(pai)斥度(du)——水(shui)(shui)(shui)(shui)滴滲(shen)透時(shi)(shi)間(jian)(jian)（WDPT） 測試 (Letey, 1969)。 將一(yi)滴水(shui)(shui)(shui)(shui)放在物體表面(mian)(mian) 排(pai)斥性土(tu)壤(rang)不(bu)會立即(ji)滲(shen)透（y > 90°），但具有 時(shi)(shi)間(jian)(jian)流逝(shi)，水(shui)(shui)(shui)(shui)滴滲(shen)入。 過(guo)去(qu)的 時(shi)(shi)間(jian)(jian)被(bei)用作(zuo)排(pai)斥程度(du)的量度(du)。

通常，最初具有排斥性(xing)的土(tu)壤的潤(run)濕動力學為(wei) 假定是由于 (i) 固液減(jian)少(shao)(shao) 界面(mian)能 (γSL)，或(huo) (ii) 減(jian)少(shao)(shao)液體蒸汽(qi) 界面(mian)能（γLV），或(huo)兩(liang)者（等式(shi)（1）），導(dao)致 接(jie)觸角 y 的減(jian)小（例如 Letey 等，2000）。 這(zhe) γSL 的減(jian)少(shao)(shao)可能是由于構(gou)象變化造成的， 有機(ji)分子(zi)涂層的水合(he)或(huo)重排 由于與水接(jie)觸而導(dao)致的土(tu)壤顆粒(li)表(biao)面(mian) (Tschapek, 1984; Ma'shum & Farmer, 1985; Doerr et al., 2000; Ellerbrock 等人，2005 年）。 γLV 的降低可能是由于 土(tu)壤表(biao)面(mian)活性(xing)有機(ji)化合(he)物的溶解 進入(ru)水滴 (Chen & Schnitzer, 1978; Tschapek, 1984; 巴雷特和 Slaymaker，1989 年； 多爾等人，2000 年； 哈拉斯& 紹曼，2006 年）。

本(ben)研究的目的是(shi)明確(que)測試(shi) 第二(er)種假設機制(zhi)，即(ji)表面(mian)溶解 活(huo)性物質進入水滴導(dao)致減少 γLV，用于解釋(shi)初始驅(qu)蟲劑的潤濕(shi)動力(li)學(xue) 土壤(rang)。 這是(shi)通過檢(jian)查液滴穿(chuan)透時(shi)間來(lai)完成的 不同(tong)提(ti)取(qu)時(shi)間后獲得的土壤(rang)-水提(ti)取(qu)物 并且在(zai)不同(tong)的土壤(rang)：水比(bi)例下(xia)。 驅(qu)避不同(tong)土壤(rang) WDPT 測量的排斥性的起(qi)源和(he)程度是(shi) 測試(shi)。

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