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土壤含水量测定方法小结

  2013年08月30日
1,烘干称重;
这个不多说了。准确度最高,但测定得到的是质量含水量,与其他方法所得数据进行比较是注意换算。
2,中子仪;
技术比较成熟,准确性极高,是烘干法以外的第二标准方法。
但是中子仪测定需要安装套管,理论上可达任何深度,设备昂贵,投入很大。中子射线对操作者身体有损害,严格来说需要相关证件才可以操作。无法测定表层土壤。
3,电阻法;
一般使用石膏块作为介质埋设地下,石膏块中埋设两根导线,导线之间的石膏成分组成电阻,石膏块电阻与土壤含水量相关。石膏块制作简单,哪怕进口的成品成本也是非常低廉,可以作很多重复,可以不破坏土壤在田间连续自动监测。存在问题,石膏块滞后时间较长,所以不可能用来做移动式测定和自动灌溉系统。石膏块只适合用于非盐碱土壤中,同时石膏块不适合使用直流电(文献查得,表示怀疑,因为所有的石膏块读书表都是用干电池作为电源),测定受土壤类型影响很大,标定结果会随时间改变,达到一定年限后,石膏会逐渐溶解到土壤中。
4,TDR(Time Domain Reflectometry)
TDR有两种时域反射仪和时域延迟,两者均简称TDR。TDR技术是当前土壤水分测定装置的主流原理,可以连续、快速、准确测量。可以测量土壤表层含水量。一般的TDR原理的设备响应时间约10-20秒,适合移动测量和定点监测。测定结果受盐度影响很小,TDR缺点是电路比较复杂,设备较昂贵。
5,FDR(Frequency Domain Reflectometry)
几乎具有TDR的所有优点,探头形状非常灵活。比较夸张的甚至可以放在做成犁状放在拖拉机后面运动中测量。FDR相对TDR需要更少的校正工作。
TDR和FDR同样有一个缺点,当探头附近的土壤有空洞或者水分含量非常不均匀时,会影响测定结果。
非常奇怪的是,基于FDR原理的往往是低端的仪器设备,根据笔者实际使用经验,FDR技术可能在精度上存在瓶颈,经常在5%的误差左右,写文章时候数据基本上不好用。
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