技術(shù)文章
土壤水分的幾種測(cè)量方法
2013-01-26
土壤水分含量是影響作物生長的重要因素，也是判斷農(nóng)業(yè)環(huán)境干旱的重要指標(biāo)。由農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況可知，作物生長的水資源條件*終是反映在土壤水分條件的好壞上。
土壤水分的測(cè)量方法
TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機(jī)構(gòu)開始引進(jìn)和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個(gè)短波雷達(dá)系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實(shí)地監(jiān)測(cè)土壤水鹽狀況，與其它測(cè)定方法相比，TDR具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，測(cè)定結(jié)果幾乎與土壤類型、密度、溫度等無關(guān)。
土壤水分的測(cè)定方法
(1)烘干法(失重法)
烘干法是測(cè)量土壤水分的是*普遍的方法，也是標(biāo)準(zhǔn)方法，它用來測(cè)定土壤質(zhì)量含水量。通常將從野外取來的原狀土柱中稱出已知重量的潮濕土壤樣品，放在溫度105℃的烘箱中烘干后再稱重。加熱而失去的水分代表潮濕樣品中的土壤水分。
(2)電阻法
電阻法是利用某些多孔性物質(zhì)如石膏、尼龍、玻璃纖維等的電阻和它們的含水量有關(guān)系這一事實(shí)而采用的一種方法。當(dāng)這些嵌有電極的塊狀組件放置在潮濕的土壤中時(shí)，它們吸收土壤水分一直達(dá)到平衡狀態(tài)。塊狀組件的電阻由它們的含水量決定的，并依次由附近土壤水分張力或的吸力所決定。電阻讀數(shù)和土壤水分百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系可以用標(biāo)定方法(calibration)來確定。這些塊狀組件在一段時(shí)間內(nèi)用來測(cè)定田間選定位置的含水量。在1～15大氣壓吸力范圍內(nèi)它們給出相當(dāng)準(zhǔn)確的水分讀數(shù)。
(3)中子散射(neutronscattering)
中子散射法是測(cè)定野外土壤水分的獨(dú)特方法。中子水分計(jì)的有效性是基于這一原則，即氫在急劇減低快中子的速度并把它們散射開的能力方面是比較獨(dú)特的。在圖6-3中說明了中子水分計(jì)的原理。中子水分計(jì)雖然昂貴，但是它具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，并且能相當(dāng)準(zhǔn)確地測(cè)定礦質(zhì)土壤中作為化合氫的主要來源的水的含量。這一方法對(duì)于有機(jī)質(zhì)土壤有明顯的限制，因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)中許多化合氫是以水以外的其他形式存在。此外它不適宜測(cè)定表層0-15厘米的土壤水含量。
(4)TDR法
TDR法是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一種測(cè)定方法它首先發(fā)現(xiàn)可用于土壤容積含水量的測(cè)定，繼而又發(fā)現(xiàn)其可用于土壤含鹽量的測(cè)定.TDR英文全稱是Time-Domain-Reflectometry，簡寫為TDR，中文譯為時(shí)域反射儀。TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機(jī)構(gòu)開始引進(jìn)和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個(gè)短波雷達(dá)系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實(shí)地監(jiān)測(cè)土壤水鹽狀況，與其它測(cè)定方法相比，TDR具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，測(cè)定結(jié)果幾乎與土壤類型、密度、溫度等無關(guān)。將TDR技術(shù)應(yīng)用于結(jié)冰條件下土壤水分狀況的測(cè)定，可得到滿意的結(jié)果，而其它測(cè)定方法則是比較困難的。TDR另一個(gè)特點(diǎn)是可同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水鹽含量，在同一地點(diǎn)同時(shí)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果具有一致性。而二者測(cè)定是完全獨(dú)立的，互不影響。
TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機(jī)構(gòu)開始引進(jìn)和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個(gè)短波雷達(dá)系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實(shí)地監(jiān)測(cè)土壤水鹽狀況，與其它測(cè)定方法相比，TDR具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，測(cè)定結(jié)果幾乎與土壤類型、密度、溫度等無關(guān)。
土壤水分的測(cè)定方法
(1)烘干法(失重法)
烘干法是測(cè)量土壤水分的是*普遍的方法，也是標(biāo)準(zhǔn)方法，它用來測(cè)定土壤質(zhì)量含水量。通常將從野外取來的原狀土柱中稱出已知重量的潮濕土壤樣品，放在溫度105℃的烘箱中烘干后再稱重。加熱而失去的水分代表潮濕樣品中的土壤水分。
(2)電阻法
電阻法是利用某些多孔性物質(zhì)如石膏、尼龍、玻璃纖維等的電阻和它們的含水量有關(guān)系這一事實(shí)而采用的一種方法。當(dāng)這些嵌有電極的塊狀組件放置在潮濕的土壤中時(shí)，它們吸收土壤水分一直達(dá)到平衡狀態(tài)。塊狀組件的電阻由它們的含水量決定的，并依次由附近土壤水分張力或的吸力所決定。電阻讀數(shù)和土壤水分百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系可以用標(biāo)定方法(calibration)來確定。這些塊狀組件在一段時(shí)間內(nèi)用來測(cè)定田間選定位置的含水量。在1～15大氣壓吸力范圍內(nèi)它們給出相當(dāng)準(zhǔn)確的水分讀數(shù)。
(3)中子散射(neutronscattering)
中子散射法是測(cè)定野外土壤水分的獨(dú)特方法。中子水分計(jì)的有效性是基于這一原則，即氫在急劇減低快中子的速度并把它們散射開的能力方面是比較獨(dú)特的。在圖6-3中說明了中子水分計(jì)的原理。中子水分計(jì)雖然昂貴，但是它具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，并且能相當(dāng)準(zhǔn)確地測(cè)定礦質(zhì)土壤中作為化合氫的主要來源的水的含量。這一方法對(duì)于有機(jī)質(zhì)土壤有明顯的限制，因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)中許多化合氫是以水以外的其他形式存在。此外它不適宜測(cè)定表層0-15厘米的土壤水含量。
(4)TDR法
TDR法是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一種測(cè)定方法它首先發(fā)現(xiàn)可用于土壤容積含水量的測(cè)定，繼而又發(fā)現(xiàn)其可用于土壤含鹽量的測(cè)定.TDR英文全稱是Time-Domain-Reflectometry，簡寫為TDR，中文譯為時(shí)域反射儀。TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機(jī)構(gòu)開始引進(jìn)和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個(gè)短波雷達(dá)系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實(shí)地監(jiān)測(cè)土壤水鹽狀況，與其它測(cè)定方法相比，TDR具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，測(cè)定結(jié)果幾乎與土壤類型、密度、溫度等無關(guān)。將TDR技術(shù)應(yīng)用于結(jié)冰條件下土壤水分狀況的測(cè)定，可得到滿意的結(jié)果，而其它測(cè)定方法則是比較困難的。TDR另一個(gè)特點(diǎn)是可同時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水鹽含量，在同一地點(diǎn)同時(shí)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果具有一致性。而二者測(cè)定是完全獨(dú)立的，互不影響。