测量土壤水分的方法
1、烘干法烘干法是测定土壤水分极为普遍的方法,也是标准方法。具体为:从野外获取一定量的土壤,然后放到105℃的烘箱中,等待烘干。其中烘干的标准为前后两次称重恒定不变。烘干后失去的水分即为土壤的水分含量。计算公式为土壤含水量=W/M*100%,M为烘干前的土壤重量,W为土壤水分的重量,即M与烘干后土壤重量M的差值。
2、电阻法电阻法利用石膏、尼龙、玻璃纤维等的电阻和它们的含水量有关。当把这些中间物加上电极放置在潮湿的土壤中,然后一段时间后,这些东西的含水量达到平衡。由于电阻和含水量间的关系,我们先前标定电阻和百分数间一定的对应关系,然后就可以通过这些组件,得到1~15大气压吸力范围内的水分读数。采用烘干法测量出的数值精准,但存在实时性差这一缺点。如果我们想要快速测量的话,可以考虑土壤温湿度传感器,土壤温湿度传感器有时域反射法(TDR)或者高频振荡法(FDR)两种监测原理,能够实时提供较为准确的土壤水分含量。
3、TDR法TDR的中文名称为时域反射法,是上个世纪八十年代发展起来的一种土壤水分测量定方法。这种方法在国外应吹涡皋陕用非常普遍,在国内的话近几年才刚刚引入,不过在引入之后就立刻被各部门重视起来。TDR时域发射是一种快速监测土壤水分的常见方式,其原理是在一条不匹配的传输线上的波形会发生发射,传输线上任何一点的波形都是原有波形和发射波形的叠加。TDR原理的设备响应时间约为10-20秒,适合移动测量和定点监测。TDR具有较强的独立性,其结果基本不受土壤类型、密度、温度等环境因素影响。除此之外还有重要的一点就是:TDR能在结冰下测定土壤水分,这是其他方法无法比拟的。另外,TDR能同时监测土壤水盐含量,且前后两次测量的结果几乎没有差别。这种测定方法的精确度可见一斑。
4、FDR法FDR法的中文名称为高频振荡法,FDR的诞生时间稍晚于TDR。起初是因为TDR设备造价昂贵,国外AquaSPY、Sentek等公司为了寻求比TDR更为简单的方法来测量土壤的介电常数,从而研究出了FDR;FDR不仅比TDR便宜,而且测量时间更短,在经过特定的土壤校准之后,测量精度高,而且探头的形状不受限制,可以多深度同时测量,数据采集实现较容易。FDR法采用了电磁脉冲的工作原理,根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数,从而得到土壤容积含水量。