測量方法 | 操作方法 | 優點 | 缺點 |
烘干法 | 將用土鉆取好的土樣置于事先稱重的鋁盒 (若需要測土壤體積含水率,改用環刀取樣) 中稱重,然后一起放入烘箱,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 ,在干燥器中冷卻 20 min稱重即可,2次重量的差即為土壤含水率。 | 對硬件要求不高 , 就樣品本身而言結果可靠。一般認為 , 傳統的烘干法測得的土壤水分值是可信的 , 可作為其它各種土壤水分測量方法的校正標準。 | 烘干法費時、費力 , 深層取樣困難,取樣會破壞土壤,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系,即俗稱的土壤水分特征曲線。這種關系受土壤質地和結構的影響,在1個閉合的多孔陶瓷壓力盤產生不同壓力作用于測定土樣,測出土壤的不同殘余水分含量,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 , 適于灌溉和水分脅迫的監測。 | 讀數反應慢,需要長時間平衡后才能讀數,且量程較窄,僅能測定小于8 kPa 的土壤水吸力,不適用于干燥土壤。在長期測量過程中,如遇高溫干旱季節,需要給管子補充水分,且陶瓷頭易損壞,需要定期養護或更換, 運行費用較高。 |
中子法 | 中子從 1個高能量的中子源發射到土壤中,與土壤中氫原子 (絕大部分存在于水分子中) 碰撞后 , 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土壤含水率的函數關系 ,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 | 不能實現長期大面積的動態監測,受土壤質地和容重的影響,室內外校準曲線差異較大, 同時中子儀設備昂貴,又需專門的防護設備, 一次性投入大,特別是對人存在潛在的輻射危害, 因此并不能廣泛應用。 |
時域/頻域反射儀 | 根據電磁波在介質中傳播頻率計算出土壤的介電常數 Ka , 從而利用土壤介電常數和土壤體積含水量 ( θ v) 之間的經驗關系計算出土壤含水率。 | 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,這一儀器的測量誤差小于5 %。一般不需標定,測量范圍廣 (含水率0~100 %),操作簡便,野外和室內都可使用,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后才能使用。目前,TDR 在國內的使用主要依賴進口,且價格較高,其應用也受到一定限制。 |
專業測量儀器法(如土壤墑情與旱情管理系統、土壤墑情與旱情監測系統、 | 整個試驗田平均分成八個區域,每個區域的中心位置作為監測點,監測點分別編號為A,B,C,D,E,F,G。每個檢測點,按照土壤墑情監測規范SL000-2005安裝土壤水分傳感器,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到電腦,通過使用相對應的計算軟件將結果繪成圖,并可以將他制成表格等功能,測量精度高安裝方便,性能穩定,可靠性高,方便維護。 | 價格昂貴 |
上面的各種測量方法都有自己的利以及弊,沒有哪一種方法的適合各個領域的土壤水分測量,只有那一種適合的范圍比較廣,簡單的介紹各種方法的操作方法以及優缺點,方便各位的選擇。
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