技術(shù)文章
土壤水分的幾種測量方法
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。
土壤水分的測量方法
TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機構(gòu)開始引進和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個短波雷達系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實地監(jiān)測土壤水鹽狀況，與其它測定方法相比，TDR具有較強的獨立性，測定結(jié)果幾乎與土壤類型、密度、溫度等無關(guān)。
土壤水分的測定方法
(1)烘干法(失重法)
烘干法是測量土壤水分的是*普遍的方法，也是標(biāo)準(zhǔn)方法，它用來測定土壤質(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，它們吸收土壤水分一直達到平衡狀態(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間內(nèi)用來測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)
中子散射法是測定野外土壤水分的獨特方法。中子水分計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特的。在圖6-3中說明了中子水分計的原理。中子水分計雖然昂貴，但是它具有多方面的優(yōu)點，并且能相當(dāng)準(zhǔn)確地測定礦質(zhì)土壤中作為化合氫的主要來源的水的含量。這一方法對于有機質(zhì)土壤有明顯的限制，因為有機質(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)展起來的一種測定方法它首先發(fā)現(xiàn)可用于土壤容積含水量的測定，繼而又發(fā)現(xiàn)其可用于土壤含鹽量的測定.TDR英文全稱是Time-Domain-Reflectometry，簡寫為TDR，中文譯為時域反射儀。TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機構(gòu)開始引進和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個短波雷達系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實地監(jiān)測土壤水鹽狀況，與其它測定方法相比，TDR具有較強的獨立性，測定結(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定，可得到滿意的結(jié)果，而其它測定方法則是比較困難的。TDR另一個特點是可同時監(jiān)測土壤水鹽含量，在同一地點同時測定，測定結(jié)果具有一致性。而二者測定是完全獨立的，互不影響。
TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機構(gòu)開始引進和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個短波雷達系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實地監(jiān)測土壤水鹽狀況，與其它測定方法相比，TDR具有較強的獨立性，測定結(jié)果幾乎與土壤類型、密度、溫度等無關(guān)。
土壤水分的測定方法
(1)烘干法(失重法)
烘干法是測量土壤水分的是*普遍的方法，也是標(biāo)準(zhǔn)方法，它用來測定土壤質(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，它們吸收土壤水分一直達到平衡狀態(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間內(nèi)用來測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)
中子散射法是測定野外土壤水分的獨特方法。中子水分計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特的。在圖6-3中說明了中子水分計的原理。中子水分計雖然昂貴，但是它具有多方面的優(yōu)點，并且能相當(dāng)準(zhǔn)確地測定礦質(zhì)土壤中作為化合氫的主要來源的水的含量。這一方法對于有機質(zhì)土壤有明顯的限制，因為有機質(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)展起來的一種測定方法它首先發(fā)現(xiàn)可用于土壤容積含水量的測定，繼而又發(fā)現(xiàn)其可用于土壤含鹽量的測定.TDR英文全稱是Time-Domain-Reflectometry，簡寫為TDR，中文譯為時域反射儀。TDR法在國外已較普遍使用，在國內(nèi)也有些研究機構(gòu)開始引進和開發(fā)TDR。TDR系統(tǒng)類似一個短波雷達系統(tǒng)，可以直接、快速、方便、實地監(jiān)測土壤水鹽狀況，與其它測定方法相比，TDR具有較強的獨立性，測定結(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定，可得到滿意的結(jié)果，而其它測定方法則是比較困難的。TDR另一個特點是可同時監(jiān)測土壤水鹽含量，在同一地點同時測定，測定結(jié)果具有一致性。而二者測定是完全獨立的，互不影響。