5種土壤水分測(cè)量方法比較以及分析

操作方法

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

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(cè)土壤體積含水率,改用環(huán)刀取樣） 中稱重,然后一起放入烘箱,在105～110℃ （溫度過高,有機(jī)質(zhì)易碳化散逸） 溫度下烘至恒重 （間隔3 h的測(cè)量差異不超過3mg）,實(shí)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(duì)硬件要求不高 , 就樣品本身而言結(jié)果可靠。一般認(rèn)為 , 傳統(tǒng)的烘干法測(cè)得的土壤水分值是可信的 , 可作為其它各種土壤水分測(cè)量方法的校正標(biāo)準(zhǔn)。

烘干法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力 , 深層取樣困難,取樣會(huì)破壞土壤,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤水分定點(diǎn)連續(xù)觀測(cè) , 受土壤空間變異性影響較大。

張力計(jì)法

在應(yīng)用張力計(jì)測(cè)量土壤含水率之前,必須建立土壤水吸力和當(dāng)前土壤含水率之間的關(guān)系,即俗稱的土壤水分特征曲線。這種關(guān)系受土壤質(zhì)地和結(jié)構(gòu)的影響,在1個(gè)閉合的多孔陶瓷壓力盤產(chǎn)生不同壓力作用于測(cè)定土樣,測(cè)出土壤的不同殘余水分含量,便可得到對(duì)應(yīng)的土壤水分特征曲線。

能夠比較準(zhǔn)確地測(cè)量濕潤土壤的基質(zhì)勢(shì), 能夠定點(diǎn)連續(xù)觀測(cè) , 受土壤空間變異性的影響較小 ,而且設(shè)備低廉 , 適于灌溉和水分脅迫的監(jiān)測(cè)。

讀數(shù)反應(yīng)慢,需要長時(shí)間平衡后才能讀數(shù),且量程較窄,僅能測(cè)定小于8 kPa 的土壤水吸力,不適用于干燥土壤。在長期測(cè)量過程中,如遇高溫干旱季節(jié),需要給管子補(bǔ)充水分,且陶瓷頭易損壞,需要定期養(yǎng)護(hù)或更換, 運(yùn)行費(fèi)用較高。

中子法

中子從 1個(gè)高能量的中子源發(fā)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(cè)器檢測(cè)到 ,通過標(biāo)定建立檢測(cè)到的中子數(shù)與土壤含水率的函數(shù)關(guān)系 ,便可轉(zhuǎn)化得到土壤含水率。

測(cè)量時(shí)不破壞土壤結(jié)構(gòu) , 測(cè)量速度快 , 測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確
, 可定點(diǎn)連續(xù)觀測(cè) , 且無滯后現(xiàn)象

不能實(shí)現(xiàn)長期大面積的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，受土壤質(zhì)地和容重的影響,室內(nèi)外校準(zhǔn)曲線差異較大, 同時(shí)中子儀設(shè)備昂貴,又需專門的防護(hù)設(shè)備, 一次性投入大,特別是對(duì)人存在潛在的輻射危害, 因此并不能廣泛應(yīng)用。

時(shí)域/頻域反射儀

根據(jù)電磁波在介質(zhì)中傳播頻率計(jì)算出土壤的介電常數(shù) Ka , 從而利用土壤介電常數(shù)和土壤體積含水量 （ θ v） 之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算出土壤含水率。

無核輻射,極其快速,可以定點(diǎn)原位連續(xù)測(cè)定,且測(cè)定值。在常規(guī)土壤中,這一儀器的測(cè)量誤差小于5 %。一般不需標(biāo)定,測(cè)量范圍廣 （含水率0～100 %）,操作簡便,野外和室內(nèi)都可使用,TDR探針可長期埋在土壤中，需要的時(shí)候再連上TDR測(cè)量。另外,TDR受土壤鹽度影響很小,能夠測(cè)量表層土壤含水率

TDR的測(cè)量值受溫度、容重、土質(zhì)的影響,在導(dǎo)電率較高的土壤中 （如鹽堿地）,其測(cè)量精度也會(huì)降低，對(duì)有機(jī)質(zhì)含量高、容重特別高或特別低以及重黏土壤需要重新標(biāo)定后才能使用。目前,TDR 在國內(nèi)的使用主要依賴進(jìn)口,且價(jià)格較高,其應(yīng)用也受到一定限制。

專業(yè)測(cè)量儀器法（如土壤墑情與旱情管理系統(tǒng)、土壤墑情與旱情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、
土壤墑情與旱情監(jiān)測(cè)儀、土壤旱情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)詳細(xì)介紹見http://www.trsfyq.com/product/27.html）

整個(gè)試驗(yàn)田平均分成八個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的中心位置作為監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)分別編號(hào)為A，B，C，D，E，F(xiàn)，G。每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，按照土壤墑情監(jiān)測(cè)規(guī)范SL000-2005安裝土壤水分傳感器，可采用垂度多點(diǎn)法，按需求布點(diǎn)。

能夠?qū)崟r(shí)地進(jìn)行記錄以及監(jiān)測(cè)，同時(shí)可以將檢測(cè)的結(jié)果上傳到電腦，通過使用相對(duì)應(yīng)的計(jì)算軟件將結(jié)果繪成圖，并可以將他制成表格等功能，測(cè)量精度高安裝方便，性能穩(wěn)定，可靠性高，方便維護(hù)。

價(jià)格昂貴