行業(yè)動態(tài)
土壤水分監(jiān)測方法
01 烘干稱重法
烘干法簡單直觀,優(yōu)點(diǎn)是就樣品本身而言結(jié)果可靠,但它的缺點(diǎn)也是明顯的,取樣時會破壞土壤,采樣會干擾田間土壤水分的連續(xù)性,在田間留下的取樣孔,會切斷作物的某些根在測定土壤含水量的諸多并影響土壤水分運(yùn)動。傳統(tǒng)的測定含水量的恒溫箱烘干法費(fèi)時費(fèi)力(需8小時以上),還需要干燥箱及電源,不適合野外作業(yè)。采用酒精燃燒法,由于需要翻炒多次,不適合用于細(xì)粒土和含有you機(jī)物的土,且容易掉落土?;蛉紵痪鶆蚨鴰磔^大誤差。
02 張力計(jì)法
張力計(jì)法的優(yōu)點(diǎn)是能夠比較準(zhǔn)確地測量濕潤土壤的基質(zhì)勢,能夠定點(diǎn)連續(xù)觀測,受土壤空間變異性的影響較小,設(shè)備低廉,適于灌溉和水分脅迫的監(jiān)測。其缺點(diǎn)是讀數(shù)反應(yīng)慢,需要長時間平衡后才能讀數(shù),且量程較窄,僅能測定小于8kPa的土壤水吸力,不適用于ji端干燥土壤。在長期測量過程中,如遇高溫干旱季節(jié),需要給管子補(bǔ)充水分,且陶瓷頭易損壞,需要定期養(yǎng)護(hù)或更換,運(yùn)行費(fèi)用較高。
03 射線法
射線法包括中子儀法、γ一射線法、X一射線法等,射線法的原理是射線直接穿過土體時neng量會衰減,衰減量是土壤含水量的函數(shù),通過射線探測器計(jì)數(shù),經(jīng)過校準(zhǔn)后得出土壤含水量。
04 介電特性法
從電磁角度看,在常溫常壓下自由水的介電常數(shù)約為80,土壤固體顆粒約3~7,空氣為1。許多試驗(yàn)表明,無論土壤的構(gòu)成成分與質(zhì)地有何差異,土壤介電常數(shù)與容積含水量總是呈非線性單值函數(shù)關(guān)系。各種介電測量法均是通過測量土壤水的多少對土壤介電特性實(shí)部和虛部影響程度來實(shí)現(xiàn)的,通過測定土壤介電常數(shù)就可以間接確定土壤含水率。
05 時域反射儀法(TDR)
中子法難以做到如張力計(jì)那樣多點(diǎn)測量自動化,耗時較多,且具有中子輻射危害的可能性。Topp等人(1980,1982,1985)提出時域反射測試儀,簡稱TDR的測定土壤含水量的方法。用TDR測得的土壤相對介電常數(shù)k′與土壤含水量H緊密相關(guān),當(dāng)測得k′-H標(biāo)定曲線后,即可求得容積含水量。采用TDR多路傳輸系統(tǒng),能夠進(jìn)行多點(diǎn)自動測定。而且它測定的精度較高,無放射性且適于長期定點(diǎn)觀測。所以從TDR的發(fā)展趨勢看,有代替中子法之勢。但目前TDR價格仍比較昂貴,因此國內(nèi)尚無大規(guī)模使用。
06 分離示蹤劑法
分離示蹤劑法能夠在較大范圍內(nèi)測定土壤含水量。該法是將非分離示蹤劑和分離示蹤劑通入氣相系統(tǒng)中,分離示蹤劑溶解于水,使得其在氣相中的運(yùn)移相對滯后于非分離示蹤劑,且滯后因子為土壤含水量與亨利常數(shù)的函數(shù)。分離示蹤劑可以是任何在土壤固相基質(zhì)上有小吸附作用及試驗(yàn)溫度下具有適當(dāng)亨利常數(shù)的you機(jī)或無機(jī)化合物,但目前實(shí)驗(yàn)中多采用氣相示蹤劑而少用水相示蹤劑,氣相示蹤劑法能夠更加快速地測定土壤含水量。
07 遙感法
利用從土壤表面反射或散出的電磁能測定土壤含水量。主要有熱力法和微波法,多用于某一大面積范圍內(nèi)水分調(diào)查、監(jiān)控,具有較高的分辨能力。國內(nèi)外對遙感監(jiān)測土壤水分方法做了大量研究。遙感監(jiān)測土壤水分有很多方法,主要有熱慣量法、微波遙感法(主動微波遙感法、被動微波遙感法)、熱紅外法、距平植被指數(shù)法、植被供水指數(shù)法、作物缺水指數(shù)法、綠度指數(shù)法等。選擇使用的遙感信息源不同,使用的波段也不相同,各種方法有各自的范圍和局限性。