5種土壤水分測量方法比較以及分析

操作方法

優(you) 點

缺點

烘幹法

將用土鑽取好的土樣置於(yu) 事先稱重的鋁盒 （若需要測土壤體(ti) 積含水率,改用環刀取樣） 中稱重,然後一起放入烘箱,在105～110℃ （溫度過高,有機質易碳化散逸） 溫度下烘至恒重 （間隔3 h的測量差異不超過3mg）,實際操作中一般烘12～14 h ,在幹燥器中冷卻 20 min稱重即可,2次重量的差即為(wei) 土壤含水率。

對硬件要求不高 , 就樣品本身而言結果可靠。一般認為(wei) , 傳(chuan) 統的烘幹法測得的土壤水分值是可信的 , 可作為(wei) 其它各種土壤水分測量方法的校正標準。

烘幹法費時、費力 , 深層取樣困難,取樣會(hui) 破壞土壤,不能實現對土壤水分定點連續觀測 , 受土壤空間變異性影響較大。

張力計法

在應用張力計測量土壤含水率之前,必須建立土壤水吸力和當前土壤含水率之間的關(guan) 係,即俗稱的土壤水分特征曲線。這種關(guan) 係受土壤質地和結構的影響,在1個(ge) 閉合的多孔陶瓷壓力盤產(chan) 生不同壓力作用於(yu) 測定土樣,測出土壤的不同殘餘(yu) 水分含量,便可得到對應的土壤水分特征曲線。

能夠比較準確地測量濕潤土壤的基質勢, 能夠定點連續觀測 , 受土壤空間變異性的影響較小 ,而且設備低廉 , 適於(yu) 灌溉和水分脅迫的監測。

讀數反應慢,需要長時間平衡後才能讀數,且量程較窄,僅(jin) 能測定小於(yu) 8 kPa 的土壤水吸力,不適用於(yu) 幹燥土壤。在長期測量過程中,如遇高溫幹旱季節,需要給管子補充水分,且陶瓷頭易損壞,需要定期養(yang) 護或更換, 運行費用較高。

中子法

中子從(cong) 1個(ge) 高能量的中子源發射到土壤中,與(yu) 土壤中氫原子 （絕大部分存在於(yu) 水分子中） 碰撞後 , 能量衰減 , 這些能量衰減的中子可被檢測器檢測到 ,通過標定建立檢測到的中子數與(yu) 土壤含水率的函數關(guan) 係 ,便可轉化得到土壤含水率。

測量時不破壞土壤結構 , 測量速度快 , 測量結果準確
, 可定點連續觀測 , 且無滯後現象

不能實現長期大麵積的動態監測，受土壤質地和容重的影響,室內(nei) 外校準曲線差異較大, 同時中子儀(yi) 設備昂貴,又需專(zhuan) 門的防護設備, 一次性投入大,特別是對人存在潛在的輻射危害, 因此並不能廣泛應用。

時域/頻域反射儀(yi)

根據電磁波在介質中傳(chuan) 播頻率計算出土壤的介電常數 Ka , 從(cong) 而利用土壤介電常數和土壤體(ti) 積含水量 （ θ v） 之間的經驗關(guan) 係計算出土壤含水率。

無核輻射,極其快速,可以定點原位連續測定,且測定值。在常規土壤中,這一儀(yi) 器的測量誤差小於(yu) 5 %。一般不需標定,測量範圍廣 （含水率0～100 %）,操作簡便,野外和室內(nei) 都可使用,TDR探針可長期埋在土壤中，需要的時候再連上TDR測量。另外,TDR受土壤鹽度影響很小,能夠測量表層土壤含水率

TDR的測量值受溫度、容重、土質的影響,在導電率較高的土壤中 （如鹽堿地）,其測量精度也會(hui) 降低，對有機質含量高、容重特別高或特別低以及重黏土壤需要重新標定後才能使用。目前,TDR 在國內(nei) 的使用主要依賴進口,且價(jia) 格較高,其應用也受到一定限製。

專(zhuan) 業(ye) 測量儀(yi) 器法（如、、
、詳細介紹見）

整個(ge) 試驗田平均分成八個(ge) 區域，每個(ge) 區域的中心位置作為(wei) 監測點，監測點分別編號為(wei) A，B，C，D，E，F，G。每個(ge) 檢測點，按照土壤墒情監測規範SL000-2005安裝土壤水分傳(chuan) 感器，可采用垂度多點法，按需求布點。

能夠實時地進行記錄以及監測，同時可以將檢測的結果上傳(chuan) 到電腦，通過使用相對應的計算軟件將結果繪成圖，並可以將他製成表格等功能，測量精度高安裝方便，性能穩定，可靠性高，方便維護。

價(jia) 格昂貴