土壤含水量测量方法
酒精燃烧法测量土壤水分

酒精燃烧法测量土壤水分土壤水分是土壤的重要组成部分,也是重要的土壤肥力因素。
进行土壤水分的测定有两个目的:一是了解田间土壤的水分状况,为土壤耕作、播种、合理排灌等提供依据;二是在室内分析工作中,测定风干土的水分,把风干土重换算成烘干土重,可作为各项分析结果的计算基础。
土壤水分的测量方法有很多种,有烘干法、酒精燃烧法、中子法、专业测量仪器法(如使用便携式土壤水分速测仪),下面就来简单的了解一下酒精燃烧法的操作方法以及优缺点:酒精燃烧法:1.方法原理本方法是利用酒精在土壤样品中燃烧释放出的热量,使土壤水分蒸发干燥,通过燃烧前后的质量之差,计算出土壤含水量的百分数。
酒精燃烧在火焰熄灭前几秒钟,即火焰下降时,土温才迅速上升到180~200℃。
然后温度很快降至85~90℃,再缓慢冷却。
由于高温阶段时间短,样品中有机质及盐类损失很少。
故此法测定土壤水分含量有一定的参考价值。
2. 操作步骤称取土样5g左右(精确度0.01g),放入已知质量的铝盒中。
然后向铝盒中滴加酒精,直到浸没全部土面为止,并在桌面上将铝盒敲击几次,使土样均匀分布于铝盒中。
将铝盒放在石棉铁丝网或木板上,点燃酒精,在即将燃烧完时用小刀或玻璃棒轻轻翻动土样,以助其燃烧。
待火焰熄灭,样品冷却后,再滴加2ml酒精,进行第二次燃烧,再冷却,称重。
一般情况下,要经过3~4次燃烧后,土样才可以恒重。
3.结果计算同风干土样吸湿水的测定。
4.注意事项:本法不适用于含有机质高的土壤样品的测定,操作过程中注意防止土样损失,以免出现误差。
酒精燃烧法测定土壤水分快但精确度较低,只适合田间速测。
土壤水分田间检测的话还可以使用土壤水分温度测量仪来进行操作,这种可以长期的进行检测土壤中的水分。
中子法测定土壤含水量简介

中子法测定土壤含水量简介土壤含水量会直接影响土壤中固、液、气的比例以及土壤是否适宜耕作和作物生长发育。
在栽培作物时,需要经常了解田间含水量等土壤墒情状况,以便及时灌溉排水,方便耕作,保证作物生长的需水量,实现高产丰收。
中科检测是一家具有cma等资质认证的综合性第三方检测机构,公司技术力量雄厚,根据客户具体检测需求,严格按照最新标准,提供土壤隐患排查、土壤检测评估等服务,检测报告受相关环境主管部门认可。
进行土壤水分含量的测定有两个目的:一是了解田间土壤的实际含水量,以便及时灌溉、保墒或排水,保证作物的正常生长;或结合作物外观、生长和栽培措施总结高产的水肥条件;或联系苗情症状,为诊断提供依据。
二是风干土样中水分的测定,这是各种分析结果计算的基础。
目前测量前田间土壤实际含水量的方法很多,仪器也不尽相同,在土壤物理分析中有详细介绍。
在这里,它是指测量风干土壤样品的含水量土壤含水量测量方法称重法也称烘干法,这是唯一可以直接测量土壤水分方法,也是目前国际上的标准方法。
用土钻采取土样,用0.1g精度的天平称取土样的重量,记作土样的湿重m,在105℃的烘箱内将土样烘6~8小时至恒重,然后测定烘干土样,记作土样的干重ms张力计法也称负压计法,它测量的是土壤水吸力测量原理如下:当陶土头插入被测土壤后,管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触,经过交换后达到水势平衡,此时,从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值,也即为忽略重力势后的基质势的值,然后根据土壤含水率与基质势之间的关系(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率电阻法多孔介质的电导率与其含水量和介电常数有关。
如果忽略盐的影响,则含水量与其电阻之间存在确定的关系。
电阻法是将两个电极埋在土壤中,然后测量两个电极之间的电阻。
但是在这种情况下,电极和土壤之间的接触电阻可能比土壤的接触电阻大得多。
因此,电极被嵌入多孔介质(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中。
)形成阻力块来解决这个问题中子法中子法是用中子仪测量土壤含水量。
土壤饱和含水量 标准

土壤饱和含水量介绍土壤饱和含水量是指土壤中完全饱和状态下所含的水分量。
它是土壤水分管理和灌溉设计的关键参数之一。
不同土壤类型的饱和含水量会影响植物生长和土壤水分透过性。
因此,了解土壤饱和含水量的测量方法、影响因素及其在农田和生态系统中的重要性是非常重要的。
测量方法土壤饱和含水量可以通过多种测量方法来获得,常用的方法包括盆栽法、剖面采样法和土壤特性曲线法。
盆栽法盆栽法是一种简单直观的测量方法,适用于一些对土壤湿度要求较高的植物。
它的原理是将一定重量的土壤填充到盆中,在输入一定量的水后,待土壤完全饱和后,再称量盆中的土壤与水的总重量。
剖面采样法剖面采样法是一种较为常用的土壤饱和含水量测量方法。
它的原理是在土壤剖面中设置不同深度的采样点,在采样点取得土壤样品后,在实验室中进行加热或离心处理,以获取土壤样品中的水分。
土壤特性曲线法土壤特性曲线法基于土壤孔隙度与含水量之间的关系。
该方法通过测量土壤样品在不同土壤水势下的含水量,得到土壤特性曲线。
进而可以推算出土壤的饱和含水量。
影响因素土壤饱和含水量受到多个因素的影响,包括土壤类型、土壤质地、土壤孔隙度、排水条件等。
土壤类型不同土壤类型的饱和含水量存在差异。
例如,沙质土壤的饱和含水量较低,而粘土质地的土壤则具有较高的饱和含水量。
土壤质地土壤质地对饱和含水量的影响是由其颗粒组成和排列方式决定的。
细砂和粉砂等颗粒较小、组织较松散的土壤具有较高的饱和含水量,而含有较多粘粒和碎屑的土壤则具有较低的饱和含水量。
土壤孔隙度土壤孔隙度是指土壤中的孔隙空间所占总体积的百分比。
土壤孔隙度的大小影响土壤的通气性和液体滞留能力。
土壤孔隙度越大,饱和含水量就越高。
排水条件排水条件对土壤饱和含水量的影响较大。
排水条件好的土壤,饱和含水量相对较低,水分容易排出土壤;而排水条件差的土壤,饱和含水量相对较高,土壤容易积水。
在农田和生态系统中的重要性土壤饱和含水量是农田和生态系统中的重要参数之一,对植物生长和土壤水分管理有重要影响。
测量土壤含水量的方法汇总

测量土壤含水量的方法有哪些土壤水分是指由地面向下至地下水面(浅水面)以上的土壤层中的水分,它能够供给作物生产,是农业生产的必要条件,也是土壤肥力的重要组成部分。
在农业生产种植中,对土壤水分进行有效的监测,有利于及时了解土壤的肥力状况,为合理施肥、科学灌溉、加强土壤环境管理起到重要作用。
目前,用于监测土壤含水量的方法很多种,但归纳起来主要有以下几大类:(1)烘干法:又称重量测定法,即取土样放入烘箱,烘干至恒重。
此时土壤水分中自由态水以蒸汽形式全部散失掉,再称重量从而获得土壤水分含量。
烘干法还有红外法、酒精燃烧法和烤炉法等一些快速测定法。
(2)中子仪法:将中子源埋入待测土壤中,中子源不断发射快中子,快中子进入土壤介质与各种原子离子相碰撞,快中子损失能量,从而使其慢化。
当快中子与氢原子碰撞时,损失能量最大,更易于慢化,土壤中水分含量越高,氢原子就越多,从而慢中子云密度就越大。
中子仪测定水分就是通过测定慢中子云的密度与水分子间的函数关系来确定土壤中的水分含量。
(3)γ射线法:与中子仪类似,γ射线透射法利用放射源137Cs放射出γ线,用探头接收γ射线透过土体后的能量,与土壤水分含量换算得到。
(4)土壤水分传感器法:目前采用的传感器多种多样,有陶瓷水分传感器,电解质水分传感器、高分子传感器、压阻水分传感器、光敏水分传感器、微波法水分传感器、电容式水分传感器等等。
(5)时域反射法:即TDR(Time Domain Reflectometry)法,它是依据电磁波在土壤介质中传播时,其传导常数如速度的衰减取决于土壤的性质,特别是取决于土壤中含水量和电导率。
(6)频域反射法:即FDR(Frequency Domain Reflectometry)法,该系统是通过测量电解质常量的变化量测量土壤的水分体积含量,这些变化转变为与土壤湿度成比例的毫伏信号。
酒精燃烧法测定土壤含水量实验报告单

酒精燃烧法测定土壤含水量实验报告单实验目的:1. 掌握酒精燃烧法测定土壤含水量的原理和方法;2.了解土壤含水量对植物生长的影响;3.学习实验数据的处理方法。
实验仪器:酒精灯,天平,干燥器,烧杯,土壤样品。
实验原理:酒精燃烧法测定土壤含水量,是通过将土壤样品在烘箱中干燥,然后在酒精灯旁将燃烧烘箱内加热的残余水分燃烧完毕,从而测定土壤中的水分含量。
实验方法:1. 取一定量的土壤样品并记录其重量,将其放入干燥器中进行干燥,干燥至质量不再改变。
2. 把干燥后的土壤样品称重,记录下其重量,并将它放在酒精灯火焰旁。
3. 让火焰在样品上持续燃烧3~5分钟,直到几乎不再有火焰。
4. 将土壤样品放入烧杯中,并用天平测量其重量,记录下来。
5. 计算土壤中的水分含量,即公式为:W%=100(G1-G2)/G1,其中G1为干燥前的样品质量,G2为烧后的样品质量,W%为水分含量的百分比。
实验结果:重复进行三次实验,每次实验的重复次数为2次。
表格一,记录各次实验所得数据:实验序号\t干重质量/g\t湿重质量/g\t1\t10.2\t11.4\t2\t9.8\t11.1\t3\t10.1\t11.6\t表格二,统计各次实验的平均值和标准偏差实验序号\t平均值/g\t标准偏差/g1\t11.1\t0.92\t11.0\t1.33\t11.4\t0.75总计\t11.2\t0.8实验讨论:从数据结果中可以发现,三次实验得到的含水量分别为11.0%、10.6%和11.1%。
由于每次实验的数据有一定的差异,我们需要进行数据处理,统计平均值和标准偏差。
从表格二中可以看出,三次实验的平均值为11.2%,标准偏差为0.8%。
由此可得到土壤样品的含水量在11%左右,这个水分含量对于植物来说是比较理想的,因为一些植物需要大量的水分来生长,而另一些植物需要较少的水分。
当土壤水分过量时,也会对植物的生长产生极大的影响,因为它会抑制氧气进入土壤中,并导致根系受到溶解性氧阻碍。
土壤含水量测量实验报告

土壤水分的测定实验一、实验目的1、了解土壤的实际含水情况,以便适时灌排,保证植物生长对水分的需求。
2、风干土样水分的测定,是各项分析结果计算的基础。
土壤水分含量的多少,直接影响土壤的固、液、气三相比例,以及土壤的适耕性和植物的生长发育。
二、实验原理土壤水分大致分为化学结合水、吸湿水和自由水三类。
自由水是可供植物自由利用的有效水和多余水,可以通过土壤在空气中自然风干的方法从土壤中释放出来;吸湿水是土壤颗粒表面被分子张力所吸附的单分子水层,只有在105-110℃下才能摆脱土壤颗粒表面分子力的吸附,以气态的形式释放出来,由于土粒对水汽分子的这种吸附力高达成千上万个大气压,所以这层水分子是定向排列,而且排列紧密,水分不能自由移动,也没有溶解能力,属于无效水;而化学结合水因为参与了粘土矿物晶格的组成,所以是以OH-的形式存在的,要在600--700℃时才能脱离土粒的作用而释放出来。
土壤含水量的测定方法很多,如烘干法、酒精燃烧法和中子测量法等,其中烘干法是目前国际上土壤水分测定的标准方法,虽然需要采集土样,并且干燥时间较长但是因为它比较准确,且便于大批测定,故为常用的方法。
将土壤样品放在105℃±2℃的烘箱中烘至恒重,求出土壤失水重量占烘干重量的百分数。
在此温度下,包括吸湿水(土粒表面从空气中吸取活动力强的水汽分子而成的一种水分)在内的所有水分烘掉,而一般土壤有机质不致分解。
三、实验器材铝盒、烘箱、干燥器、天平、小铲子、小刀。
四、实验步骤1、在室内将铝盒编号并称重,重量记为W0 。
2、用已知重量的铝盒在天平上称取欲测土样15—20克,称量铝盒与新鲜土壤样品的重量,记为W2。
3、将盛土样的铝盒放入烘箱内,打开铝盒盖子(盖子放在铝盒旁边),放在105℃的恒温烘箱内烘干6小时,盖好盖子,将铝盒置于干燥器内冷却30分钟,从干燥器中取出,称量。
4、打开铝盒盖子,放在105℃的恒温烘箱内再次烘干2小时,盖好盖子,将铝盒置于干燥器内冷却30分钟,从干燥器中取出,称重。
土壤相对含水量单位
土壤相对含水量单位土壤相对含水量是指土壤中所含水分的多少,是衡量土壤湿度的重要指标之一。
土壤相对含水量可以用百分比表示,表示土壤中所含水分的比例。
下面将从土壤相对含水量的定义、测量方法、影响因素以及重要性等方面进行详细介绍。
一、土壤相对含水量的定义土壤相对含水量是指单位质量的土壤中所含水分的重量与该土壤的饱和含水量的比值,通常用百分数表示。
它是一个衡量土壤湿度的重要指标,对于农业生产、水资源管理和环境保护等领域具有重要意义。
二、土壤相对含水量的测量方法土壤相对含水量的测量可以通过不同的方法进行,常见的方法有以下几种:1. 干重法:将取样土壤加热至一定温度,使土壤中的水分蒸发,然后测量土壤的质量差异,从而计算出土壤相对含水量。
2. 饱和法:将取样土壤与足够的水混合均匀,使土壤完全饱和,然后测量土壤与水的质量比值,即可得到土壤相对含水量。
3. 电阻法:利用土壤中水分的导电性与含水量之间的关系,通过测量土壤的电阻来计算土壤相对含水量。
4. 干湿比重法:将取样土壤与等质量的饱和土壤混合均匀,然后测量混合土壤与干燥土壤的比重,通过比重的差异计算土壤相对含水量。
三、土壤相对含水量的影响因素土壤相对含水量受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 降水量:降水是土壤中水分的重要补给来源,降水量的多少直接影响土壤相对含水量的大小。
2. 蒸发散发:土壤中的水分会受到蒸发散发的影响,当蒸发散发量大于降水量时,土壤相对含水量会下降。
3. 土壤性质:不同类型的土壤对水分的保持能力不同,例如黏土质土壤比砂质土壤更容易保持水分。
4. 土壤结构:土壤的结构对水分的渗透和保持起着重要作用,良好的土壤结构有利于土壤保持更多的水分。
5. 土壤植被:植被的覆盖可以减少土壤表面的水分蒸发,增加土壤中的相对含水量。
四、土壤相对含水量的重要性土壤相对含水量对于农业生产、水资源管理和环境保护等领域具有重要意义:1. 农业生产:土壤相对含水量是农作物生长的重要条件之一,合理控制土壤水分可以提高农作物的产量和品质。
土壤含水量标准范围
土壤含水量标准范围土壤含水量是指土壤中水分的含量,它是决定土壤质量和植物生长的重要指标之一。
土壤含水量的变化与气候、地形、土壤类型和植被等因素密切相关。
因此,了解土壤含水量的标准范围对于农业、林业和环境保护等领域都具有重要意义。
一、土壤含水量的定义和测量方法土壤含水量是指土壤中水分的含量,它是土壤中水分与干重的比值,通常用百分数表示。
土壤含水量的测量方法有很多种,常用的包括干重法、重量比重法、电阻法和射线法等。
其中,电阻法是最常用的方法之一,它通过测量土壤中水分所导致的电阻变化来计算土壤含水量。
二、土壤含水量的影响因素土壤含水量的变化与气候、地形、土壤类型和植被等因素密切相关。
气候是影响土壤含水量的最重要因素之一,不同气候条件下土壤含水量的变化也不同。
在干旱地区,土壤含水量通常较低,而在湿润地区,土壤含水量则相对较高。
地形也是影响土壤含水量的重要因素之一,山地和平原的土壤含水量差异很大。
土壤类型也是影响土壤含水量的重要因素之一,不同土壤类型的含水量也不同。
植被对土壤含水量的影响也很大,植被越茂盛,土壤含水量就越高。
三、土壤含水量的标准范围不同土壤类型的含水量标准范围不同,但通常在以下范围内: 1.沙质土壤:5%-10%2.壤土:10%-20%3.黏土质土壤:20%-30%4.淤泥质土壤:30%-40%土壤含水量的标准范围可以作为土壤管理的参考依据,可以帮助农民和环保工作者更好地管理土地和保护环境。
四、土壤含水量的影响和作用土壤含水量的变化对植物生长和土地利用都有很大的影响。
当土壤含水量过高时,会导致土壤通气性变差,根系得不到足够的氧气,从而影响植物的生长。
当土壤含水量过低时,植物根系得不到足够的水分,也会影响植物的生长。
土壤含水量还对土壤中的微生物和养分的分布和利用产生影响,从而影响植物的生长和发育。
总之,了解土壤含水量的标准范围对于土地利用、农业生产、环境保护等领域都具有重要意义。
在实际工作中,我们应该根据不同的需求和情况,选择合适的测量方法和管理措施,以保障土壤生态系统的健康和可持续发展。
土壤水分测量原理
土壤水分测量原理
土壤水分测量原理是通过测量土壤中的电导率来间接估计土壤含水量的方法。
当土壤含水量较高时,土壤中的电解质(如盐类和矿物质)会溶解在水中,导致土壤的电导率增加。
而当土壤含水量较低时,土壤中的电解质相对较少,土壤的电导率会减小。
常用的土壤水分测量原理有以下几种方法:
1. 电导率法:通过测量土壤的电导率来估计土壤含水量。
电导率仪器将一对电极插入土壤中,施加一个恒定的电压,然后测量通过土壤的电流。
电流大小与土壤的电导率成正比,而电导率与土壤含水量成正相关。
2. 电容法:通过测量土壤中的电容来估计土壤含水量。
电容法利用土壤中的水分作为电介质,测量土壤与电极之间的电容变化。
土壤含水量越高,土壤中的电容值就越大。
3. 核磁共振法:利用核磁共振现象来测量土壤中的水分含量。
核磁共振法通过施加特定的射频脉冲来激发土壤中的水分分子,并测量其回复到平衡态所需的时间。
土壤中的水分含量与水分分子的运动状态密切相关,因此可以根据核磁共振信号的参数来确定土壤中的水分含量。
4. 遥感法:利用遥感卫星或无人机获取的遥感图像来推测土壤水分含量。
遥感图像中的反射率与土壤含水量之间存在一定的关系,通过分析不同波段的遥感数据,可以推测土壤水分含量
的分布情况。
这些方法各有优缺点,可根据具体应用场景选择合适的测量原理进行土壤水分测量。
土壤含水量试验误差标准
土壤含水量试验误差标准一、测量方法土壤含水量的测量方法有多种,如烘干法、中子仪法、介电常数法等。
不同的测量方法具有不同的误差范围,因此应根据试验要求选择合适的测量方法。
同时,对于同一种测量方法,应保持测量条件的一致性,以确保测量结果的准确性。
二、仪器精度仪器的精度对土壤含水量的测量结果具有重要影响。
仪器的精度越高,测量结果的误差越小。
因此,在选择测量仪器时,应选择精度高、稳定性好的仪器。
同时,在仪器使用过程中,应定期进行校准和维护,以确保其性能和精度的稳定。
三、操作规范在进行土壤含水量试验时,应遵循严格的操作规范。
在采样、称重、测量等过程中,应按照规定的步骤和要求进行操作,避免因操作不当导致测量结果的误差。
同时,在试验过程中,应保持环境的恒定,以减小环境变化对测量结果的影响。
四、样本代表性样本的代表性对土壤含水量的测量结果具有重要影响。
在进行试验时,应选择具有代表性的样本,以反映整个试验区域的土壤含水量情况。
同时,应保证样本的采集和处理方法的科学性和规范性,以减小误差和不确定性。
五、环境因素环境因素对土壤含水量的测量结果具有显著影响。
例如,气候、土壤类型、地形等环境因素可能会影响土壤含水量的分布和变化。
因此,在试验过程中,应充分考虑环境因素的影响,并采取相应的措施减小其对测量结果的影响。
六、数据处理数据处理是土壤含水量试验的重要环节之一。
在进行数据处理时,应采用科学、合理的方法对数据进行处理和分析。
同时,应考虑到数据的不确定性和误差来源,并采取相应的措施进行修正和补偿。
此外,应对数据处理结果进行合理的解释和应用,以反映土壤含水量的实际情况和变化规律。
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土壤含水量测量方法
( 1 )称重法(Gravimetric)
也称烘干法,这是唯一可以直接测量土壤水分方法,也是目前国际
上的标准方法。用土钻采取土样,用0.1g 精度的天平称取土样的重量,记
作土样的湿重 M,在 105℃的烘箱内将土 样 烘 6~8 小 时 至 恒 重 , 然
后 测定 烘 干 土 样 , 记 作 土 样 的 干 重 Ms
土壤含水量=(烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质
量)/(烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量)*100%
( 2 )张力计法(Tensiometer)
也称负压计法,它测量的是土壤水吸力测量原理如下:当陶土头插
入被测土壤后,管内自由水通过多孔陶土壁与土壤水接触,经过交换后达到
水势平衡,此时,从张力计读到的数值就是土壤水(陶土头处)的吸力值,也
即为忽略重力势后的基质势的值,然后根据土壤含水率与基质势之间的关系
(土壤水特征曲线)就可以确定出土壤的含水率
( 3 ) 电阻法(Electricalresistance)
多孔介质的导电能力是同它的含水量以及介电常数有关的,如果忽
略含盐的影响,水分含量和其电阻间是有确定关系的电阻法是将两个电极埋
入土壤中,然后测出两个电极之间的电阻。但是在这种情况下,电极与土壤
的接触电阻有可能比土壤的电阻大得多。因此采用将电极嵌入多孔渗水介质
(石膏、尼龙、玻璃纤维等)中形成电阻块以解决这个问题
( 4 ) 中子法(Neutronscattering)
中子法就是用中子仪测定土壤含水率中子仪的组成主要包括:一个
快中子源,一个慢中子检测器,监测土壤散射的慢中子通量的计数器及屏蔽
匣,测试用硬管等。快中子源在土壤中不断地放射出穿透力很强的快中子,
当它和氢原子核碰撞时,损失能量最大,转化为慢中子(热中子),热中子在
介质中扩散的同时被介质吸收,所以在探头周围,很快的形成了持常密度的
慢中子云
2
( 5 ) r-射线法(Gamma-rayattenuation)
γ-射线法的基本原理是放射性同位素(现常用的是137Cs,241Am)
发射的γ-射线法穿透土壤时,其衰减度随土壤湿容重的增大而提高。
( 6 ) 驻波比法(Standing wave ratio)
自从 Topp等人在 1980年提出了土壤含水率与土壤介电常数之间
存在着确定性的单值多项式关系,从而为土壤水分测量的研究开辟了一种新
的研究方向,即通过测量土壤的介电常数来求得土壤含水率从电磁学的角度
来看,所有的绝缘体都有可以看着是电介质,而对于土壤来说,则是于土壤
固相物质、水和空气三种电介质组成的混合物。在常温状态下,水的介电常
数约为80,土壤固相物质的介电常数约为 3~5,空气的介电常数为 1,可以
看出,影响土壤介电常数主要是含水率。Roth等提出了利用土、水和空气三
相物质的空间分配比例来计算土壤介电常数,并经 Gardner等改进后,为采
用介电方法测量土壤水分含量提供了进一步的理论依据,并利用这些原理进
行土壤含水率的测量。
( 7 )光学测量法(Optical)
光学测量法是一种非接触式的测量土壤含水率方法。光的反射、透
射、偏振也与土壤含水率相关。先求出土壤的介电常数,从而进一步推导出
土壤含水率。
(8)时域反射法
时域反射法(Timedomainreflectrometry,TDR)也是一种通过测量
土壤介电常数来获得土含水率的一种方法。TDR的原理是电磁波沿非磁性介
质中的传输导线的传输速度V= c /ε ,而对于已知长度为 L 的传输线,又
有 V = L / t ,于是可得ε = (ct / L)2,其中 c 为光在真空中的传播速
度, ε 为非磁性介质的介电常数, t为电磁波在导线中的传输时间。而电
磁波在传输到导线终点时,又有一部分电磁波沿导线反射回来,这样入射与
反射形成了一个时间差 T。因此通过测量电磁波在埋入土壤中的导线的入射
反射时间差 T 就可以求出土壤的介电常数,进而求出土壤的含水率。
土壤含水量的测量方法比较与总结
3
( 1 )称重法具有各种操作不便等缺点,但作为直接测量土壤水分
含量的唯一方法,在测量精度上具有其它方法不可比拟的优势,因此它作为
一种实验室测量方法并用于其它方法的标定将长期存在。
( 2 )张力计法由于其测量的直接对象为土壤基质势,因此在更大
程度和其它土壤水分测量方法相结合用于测定土壤水分特征曲线。
( 3 )电阻法由于标定复杂,并且随着时间的推移,其标定结果将
很快失效,而且由于测量范围有限,精度不高等一系列原因,已经基本上被
淘汰。
( 4 ) 基于辐射原理的中子法和γ-射线法虽然有着高精度,快速
度等优点,但是由于它们共同存在着对人体健康造成危害的致命缺陷,近年
来已经在发达国家遭到弃用,在国内也仅有少量用于实验研究。
( 5 ) 基于测量土壤介电常数的各种方法是近 20年来新发展起来
的一种测量方法,在测量的实时性与精度上都比其它测量方法更具优势,而
且在使用操作更加方便灵活,可适用于不同用途的土壤水分测量。是目前国
内外广泛使用的一种土壤水分测量方法。
( 6 )光学测量法虽然具有非接触的优点,但由于受土壤变异性影
响,误差大,适应性不强,其研究与开发的前景并不乐观
( 7 )TDR其优点是测量速度快,操作简便,精确度高,能过到0.5%,
可连续测量,既可测量土壤表层水分,也可用于测量剖面水分既可用于手持
式的时实测量,也可用于远距离多点自动监测,测量数据易于处理。