土壤水分温度定点监测及远程传输系统在土壤墒情监测上的应用分析

托普仪器----做农业仪器的领航者做负责任的企业在农林检验仪器领域提供专业、完善的服务、提升行业形象，引领行业科技发展，缩短与国外先进技术的差距，为中国农业产业的发展，为繁荣农业社会经济做出自己的贡献。土壤水分、温度定点监测及远程传输系统在土壤墒情监测上的应用分析土壤水分、温度定点监测及远程传输系统是一款具有自动采集、存储和远程传输土壤温湿度、土壤水分温度定点监测及远程传输系统气象信息的远程自动墒情采集设备。本系统是托普仪器积极相应国家农业“十二五”规划配合农业办公厅工作的项目，是土壤墒情监测站的一个部分。其主要的就是NL-GPRS型的固定式农业环境监测系统，可测风向、风速、日照、二氧化碳、温度、湿度等参数。采用GPRS或GSM传输方式，主要适合于长距离之间数据的收发。GPRS通讯方式是采集点采集数据后，通过GPRS或GSM上传网络，用户可利用任意一台可以上网的电脑登陆并查看数据，稳定可靠，解决了同行业利用移动无线IP传输通讯经常掉线的麻烦。数据稳定可靠无需担心突然断线，通讯费用按流量计费，适用于数据量大的应用模式。土壤墒情监测是指定点定时对土壤含水量及水势进行测定，及时了解土壤水分过多、适宜、缺少与严重缺乏等情况的一项经常性的农业基础工作，是农作物“三情”（苗情、虫情、水情）监测的重要内容之一，是各级土肥部门的重要职责。适时掌握土壤墒情，对于合理灌溉、节约用水、抗旱保收具有重要的指导意义。一、土壤墒情监测的基本要求（一）土壤墒情监测的主要对象在一个县域内，土壤墒情监测应包括辖区内的主要作物和主要土壤类型。在我省一般从6月下旬开始，高温、干热、少雨的季节性干旱自湘南、湘中逐步蔓延到全省，常常对我省农业生产造成重大损害。这一时期，我省早稻、一季稻、晚稻、玉米、红薯、棉花、黄花菜、辣椒、冬瓜、南瓜、苎麻、水果和茶叶等主要农作物陆续进入成熟期和旺盛生长期，作物对水分敏感而且需水量大，极易因缺水干旱造成减产或失收。因此，这些作物应优先列为土壤墒情重点监测对象。另外，不同的土壤保水和供水能力不同，同一种作物可能种植在不同的土壤类型上。因此，土壤墒情监测还应考虑不同的土壤种类，一个县如果确定监测的作物为7种，而主要土壤类型有4种，则该县的土壤墒情监测点应为25-30个。从现在开始，就应逐步建立和完善县级土壤墒情监测网点。（二）土壤墒情监测点布局托普仪器----做农业仪器的领航者做负责任的企业在农林检验仪器领域提供专业、完善的服务、提升行业形象，引领行业科技发展，缩短与国外先进技术的差距，为中国农业产业的发展，为繁荣农业社会经济做出自己的贡献。首先，要充分考虑在山、丘、岗、平4种地貌类型布点，其中作物面积大、容易发生干旱的地区多布点，反之，则少布点。纯山区和纯平原区则考虑布点的相对均匀性。具体到一个监测区域有以下几种情况：一是单一性的定位监测，适合地形条件单一、主要为平地或缓坡地，土壤种类相同，选相对中心部位布点。二是多点性定点监测，地形条件比较复杂、土壤种类不同的区域，应选择平地（坡度＜3°）、缓坡地（坡度15°左右）、坡地（坡度20～25°）分别设点监测。三是有试验的地方，包括土壤肥力长期定位监测点、旱作节水技术效果观测场和其他有关试验，应对各处理进行定期监测。四是随机布点监测，适宜于旱灾发生期间，对发生和即将发生干旱的地块进行监测。以上前3种属于地点固定的长期性监测点，第4种属于临时性的监测点。（三）土壤水分测定方法土壤墒情监测每次应测：0～20㎝、20～40㎝、40～60㎝层段的含水量（临时性监测只测0～20㎝土层。测定土壤含水量的方法有以下几种）。1、常规法。即酒精烧干法，需要准备粗天平、铝盒、酒精、搅棒、剖面刀、采样器等工具。首先对各铝盒称重、编号，然后采样称重，土样量为铝盒容积的托普仪器----做农业仪器的领航者做负责任的企业在农林检验仪器领域提供专业、完善的服务、提升行业形象，引领行业科技发展，缩短与国外先进技术的差距，为中国农业产业的发展，为繁荣农业社会经济做出自己的贡献。2/3左右，倒入酒精燃烧，用搅棒搅动，酒精烧干不少于3次，烧干后称重，计算含水量。每点重复3次，取平均值。2、烘干法。用铝盒采样后称重，带回室内放入恒温箱烘干，温度105℃，时间6小时。野外不称重时，应用塑料袋将铝盒裹住，外用橡皮圈扎紧，速送化验室处理。3、速测仪法。采用专用的土壤水分测定仪在野外直接测定土壤含水量。4、自动测定装置。采用现代的土壤水分测定装置并与电脑连接，自动化水平高，可以联网，定期自动报送土壤含水量状况，但传感器易老化需定期更换，花费较多，每台约需资金10-15万元，有条件的地方可酌情配置。（四）做好土壤墒情监测点基本情况调查1、土壤调查。监测前，应对监测点挖掘土壤剖面，进行观测，并详细记录剖面表、拍摄剖面照片，同时采集分层土样，进行常规分析以及容重、孔隙度等理化性状测定。2、农户基本情况及自然条件调查。主要了解区域政区分布、地形、母质等自然条件，农田基础设施、水源及灌溉现状、土壤种类等基本情况，填写相关表格。3、生产情况调查。了解耕作制度，作物种类、常年产量、投入产出等基本情况，填写相关表格。以上调查内容详见土壤野外调查与剖面观察记载表（附后）。4、存在问题。了解自然条件和农业生产管理等方面存在的问题。（五）土壤墒情分级与描述根据作物主要根系分布层土壤含水量对作物的满足程度划分为7个等级。1、渍涝。土壤水分超过作物播种出苗或生长发育需求，并对作物播种、出苗和生长产生严重影响，需要采取排水措施。2、过多。土壤含水量超过作物播种、出苗或生长发育所需适宜土壤含水量上限，对作物播种、出苗和生长产生不利影响。3、适宜。土壤含水量满足作物播种出苗或生长发育需求，有利于作物的正常生长。4、轻旱。土壤水分供应不能满足作物的需求，作物生长、发育受到抑制，托普仪器----做农业仪器的领航者做负责任的企业在农林检验仪器领域提供专业、完善的服务、提升行业形象，引领行业科技发展，缩短与国外先进技术的差距，为中国农业产业的发展，为繁荣农业社会经济做出自己的贡献。作物出现缺水的外观表现。5、中旱。土壤水分不能满足作物的需求，作物生长发育受到较重危害，作物缺水的外观表现较为明显。6、重旱。土壤水分不能满足作物的需求，作物生长发育受到严重危害，缺水的外观表现明显。7、极旱。土壤水分出现极严重的亏缺，作物生长发育停止甚至死亡。（六）仪器配置名称型号制造商单位数量仪器简介全自动土壤水分速测仪TZS-IIW托普仪器套10套土壤水分速测仪能够测量的土壤水分范围：0-100%，绝对误差≤2%。土壤水分速测仪且探头具有一致性，不同参数探头插口可互换，不影响精度。土壤水分、温度定点监测及远程传输系统NL-GPRS托普仪器套6套土壤水分、温度定点监测及远程传输系统是一款具有自动采集、存储和远程传输土壤温湿度、气象信息的远程自动墒情采集设备。便携式墒情综合检测仪BTZS-GPRS托普仪器套2套便携式墒情综合检测仪是一款可手动或者自动测量并进行评价墒情及旱情分析。远程图像监控TPWL托普仪器套7套远程图像监控是一款在农业园区内实现自动信息检测与控制，通过配备无线传感节点监测土壤水分、土壤温度、空气温度。土壤水势温度测定仪TRS-II托普仪器台2台土壤水势温度测定仪可以在田间定位检测和观测土壤水势，从而可进一步获取土壤水分、导水率等土壤水利性质参数。四个探头，可测温度。GPS土壤紧实度测定仪TJSD-750-IV托普仪器台2台GPS土壤紧实度测定仪可以与计算机连接，自动生成每个测量点的土壤紧实度曲线，并可由多个测量点生成区域性土壤紧实度分布图，自动生成相关数据链。叶面湿度数据采集器TNHY-D托普仪器套2套叶面湿度数据采集器是一种在5米以内手动或者自动测量记录页面湿度的仪器。叶面湿度传感器TNHY-101托普仪器支20支叶面湿度传感器是一种将叶面上的湿度转化为数字信号的传感设备。田间小气候气象站NL-GPRS-I托普仪器套1套田间小气候气象站可以对田间土壤墒情及温度、空气温度及湿度、辐射、风向、风速、降水量等数据进行监测。植物气孔监测仪TP-1302托普仪器套2套植物气孔监测仪是一种通过测量叶片表面的水蒸汽压和水蒸汽通量，进而计算通量和蒸汽压梯度以及扩散通路的导度。露点水势仪TPJ-20-L托普仪器套2套露点水势仪是一种可同时检测和记录温托普仪器----做农业仪器的领航者做负责任的企业在农林检验仪器领域提供专业、完善的服务、提升行业形象，引领行业科技发展，缩短与国外先进技术的差距，为中国农业产业的发展，为繁荣农业社会经济做出自己的贡献。湿度露点三个参数的仪器。植物茎流-灌溉控制系统Flow32-1K托普仪器套2套植物茎流-灌溉控制系统是一种测量和计算计算绝对茎流和溉灌的系统。电导仪（土壤盐分测定仪）TZS-EC-I托普仪器台2台电导仪（土壤盐分测定仪）可直接插入土壤速测并自动记录土壤盐分，并且大屏幕中文液晶显示数据，可将数据导入计算机。便携式植株水分测定仪TYS-3N托普仪器台2台便携式植株水分测定仪用于检测植物水分，快速无损植物活体检测，不影响植物的成长。作物水分胁迫测定仪TOP-1200托普仪器套2套作物水分胁迫测定仪能够在少云的情况下使用，重量轻、便于携带。电子天平JA2103N上海台2台电子天平是集精确、稳定、多功能与自动化于一体的最先进电子天平，可以满足所有实验室质量分析要求。烘箱DHG-9123A市购台2台烘箱采用镜面不锈钢（或拉丝板）弧氩焊制作而成的工作室内温度均匀的箱体土钻1M（全套）市购套20套土钻采用不锈钢制作，对样品没有污染；采用脚踏的式更加方便、快捷、降低劳动强度；每次可以取20CM的土壤样品环刀市购套20套环刀适用于道路、水利及其它土木建筑工程中土料含水量的测定的工具。