1、 土壤水分监测方法
土壤水分监测是通过一定的方式获取土壤水分数据,是与水资源管理相关的一项重要数据。目前土壤水分监测的主要方法有:建立固定的土壤水分监测站,如通过埋设不同深度的,实时测量土壤水分的变化;通过移动手段和一定的测量手段从土壤中获取水分信息:通过卫星遥感、航空遥感、雷达等,间接获取土壤水分信息。
2、土壤水分测定方法及评价
测量土壤水分有许多方法。一种是直接测量土壤的重金属含水量和体积含水量,如干燥称重法、中子计法、测量土壤电导率等。另一种是测量土壤的基质电位,如张力计法、电阻块法、干湿度计法、下面介绍一些常用的测量方法。
2.1干燥方法
直接测定土壤水分含量最基本的方法又称重量法,干燥法简单直观,但取样会干扰田间土壤水分的连续性。在田间留下的取样孔会切断一些作物的根系,影响土壤水分的移动,不能连续观察某一地点的土壤水分含量。
2.2缸法
一种用容器测量土壤湿度的方法:瓶桶法不需要对土壤样品进行干燥,所需要的仪器简单、测量迅速,其测量时间通常仅为常规干燥法的1 / 24;其主要缺点是测量精度不稳定,因为土壤样品中空气的程度不易掌握。
2.3中子计法
土壤水分是造成快中子转化为慢中子的主要因素,即土壤含水量越大,慢中子探测到的慢中子流密度越大。本实用新型专利技术方便、快捷、对土壤无干扰,可以在同一地点进行多次测量,湿度测量范围广,不受滞后影响,还可以与自动记录系统和计算机连接。但标定曲线难以确定,深度分辨率不够准确,表层土壤水分的测定精度较低。
2.4表面张力计法
该方法的研究起步较早,通过测量土壤基质电位间接获得土壤含水量。该方法结构和原理比较简单,可以在线实时测量,可以确定水在土壤中的流动方向和渗透深度。其缺点是测量范围受土壤质量影响较大,且方法具有滞后性和环路性,影响了测量速度。
2.5 γ射线透射法
γ - x射线透射法是一种间接测量方法,它利用放射源(铯-137)发射γ线,探针接收γ射线,射线穿过土壤的能量与土壤含水量换算得到。γ射线透射法与中子仪器法具有许多相同的优点,其垂直分辨率高于中子仪器法,但γ射线校准曲线难以确定,且对人体健康有害。
2.6近红外反射法
它的工作原理是水在特定的红外波段吸收大量的红外辐射。当红外辐射从土壤中反射或透射时,辐射的衰减可以反映土壤中的水分含量。近红外反射法的优点是不与土壤接触,但受土壤表面的粗糙度和土壤表面水孔隙的填充影响较大。此外,它还可以测量土壤表面的含水量。如果要测量深层土壤的含水量,必须通过开槽的方式来测量。
2.7介电方法
利用土壤介电特性测量土壤含水量是一种有效、快速、简便、可靠的方法。土壤介电特性在土壤含水量的测量技术中得到了迅速的应用,具体的实施方法有很大的不同。目前比较常用的是技术先进的时域反射计法TDR,经济型频域反射计法FDR,以及中国农业大学王一鸣研制的基于驻波率原理的土壤水分快速测量仪。