纳米尺度的土壤改良途径

土壤是胶粒(粒径1nm~100nm)分散在土壤溶液中而形成土壤胶体系统，其主要成分包括铝硅酸盐，硅酸盐、氧化物、腐殖质和微生物等，土壤胶体直接通过长程疏水作用力、范德华力或键合的方式连接和团聚在一起。土壤胶体的特性，对整个土壤的性质影响极大，对于植物根系生长至关重要。

当大量携带氧气、表面带负电的纳米气泡进入土壤胶体系统后，必然对土壤胶体系统产生显著的影响。首先，对于疏水性土壤，受到表面张力的作用，灌溉水难以润湿和渗透进入土壤，尤其在干燥土壤环境尤为明显。传统上是通过在施肥或施药过程中添加土壤增效剂（表面活性剂）的方式来减低水的表面张力，提高水在土壤中的渗透性。纳米气泡同样可以降低水的表面张力，且没有化学残留，同时，纳米气泡可以通过长程疏水作用力将土壤中原本聚集在一起的“大胶体颗粒”（板结）表面的微小胶体颗粒“剥离”，从而提高的土壤的渗透性，进而提高了水分和养分在土壤中的扩散，以减少甚至避免土壤增效剂的使用；其次，纳米气泡在土壤的薄膜水和毛管水中运动过程中，可以促进离子迁移，促进根系对于营养物质的吸收。另外，纳米气泡的低导热性还有助于提高土壤的保温能力。

主要表现和对比：

（1）没有纳米气泡水灌溉的一侧，土壤有很多大块，而且很密实，很多小通道里面水无法到达；

而纳米气泡水一侧土壤相对疏松，没有纳米气泡的水滴在地面上形成很多A类型的水珠，而含有纳米气泡的水滴在地面上形成很多B类型的水珠