农田土壤水分测量方法及仪器应用

农田土壤水分测量方法及仪器应用土壤水分是陆地土壤、植物、土壤生物赖以生存的重要物质源泉之一，是地球生态系统的一个非常重要的组成部分，是联系地表水与地下水的纽带，在全球水循环运动中扮演着非常重要的角色，也是水文、气象和农业研究中的重要参数。作物的生长离不开水，而作物生长的水大部分是来自土壤之中，土壤中水分不足会导致作物体内的有机质无法正常的运输到所需的部位，影响其生长。同时也会导致作物无法进行正常的蒸腾等其他一系列的反应。测量土壤水分的含量对于农业生产及研究来说尤其重要，准确的土壤墒情测报可以为农业生产带来更好的效益。对于土壤水分测量目前有几种常用的测量方法，接下来，为大家逐一介绍下各种测量方法的原理以及优缺点。第一，烘干法：将用土钻取好的土样置于事先称重的铝盒(若需要测土壤体积含水率,改用环刀取样)中称重,然后一起放入烘箱,在105～110℃(温度过高,有机质易碳化散逸)温度下烘至恒重(间隔3h的测量差异不超过3mg),实际操作中一般烘12～14h,在干燥器中冷却20min称重即可,2次重量的差即为土壤含水率。土壤取样工作可用渠道科技集团生产的QT-TQ1301土壤取样套件进行作业。该方法的优点是对硬件要求不高,就样品本身而言结果可靠。一般认为,传统的烘干法测得的土壤水分值是可信的,可作为其它各种土壤水分测量方法的校正标准。缺点是烘干法费时、费力,深层取样困难,取样会破坏土壤,不能实现对土壤水分定点连续观测,受土壤空间变异性影响较大。第二，张力计法：在应用张力计测量土壤含水率之前,必须建立土壤水吸力和当前土壤含水率之间的关系,即俗称的土壤水分特征曲线。这种关系受土壤质地和结构的影响,在1个闭合的多孔陶瓷压力盘产生不同压力作用于测定土样,测出土壤的不同残余水分含量,便可得到对应的土壤水分特征曲线。该方法能够比较准确地测量湿润土壤的基质势,能够定点连续观测,受土壤空间变异性的影响较小,而且设备低廉,适于灌溉和水分胁迫的监测。但是读数反应慢,需要长时间平衡后才能读数,且量程较窄,仅能测定小于8kPa的土壤水吸力,不适用于极端干燥土壤。在长期测量过程中,如遇高温干旱季节,需要给管子补充水分,且陶瓷头易损坏,需要定期养护或更换,运行费用较高。第三，FDR测量原理：频域反射是利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数(ε),从而得到土壤容积含水量(θv)。在半干旱区皇甫川流域的应用实践表明,FDR具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点,是一种值得推荐的土壤水分测定方法。FDR测量原理相对于TDR来说几乎具有了TDR所有的优点，同时电路比TDR简单，设备价格也相对便宜。渠道科技集团多年来一直致力于土壤仪器的研发工作，由其研发生产的QT-SM01土壤水分测定仪就运用了FDR频域反射原理。同时渠道科技在技术上严格要求自己，QT-SM01的测量精度在体积含水量60％Vol以内误差为3%，标定后可达到1%Vol。完美的解决了FDR原理的土壤水分仪在精度上一直难以突破的技术瓶颈，同时数据的漂移性和准确性也达到了行业内的最高水平。