土壤濕度,即表示一定深度土層的土壤干濕度程度的物理量,又稱土壤水分含量。土壤濕度的高低受農(nóng)田水分平衡各個分量的制約。
土壤濕度傳感器
土壤濕度傳感器又名土壤水分傳感器,土壤含水量傳感器。土壤水分傳感器由不銹鋼探針和防水探頭構(gòu)成,可長期埋設(shè)于土壤和堤壩內(nèi)使用,對表層和深層土壤進(jìn)行墑情的定點監(jiān)測和在線測量。
與數(shù)據(jù)采集器配合使用,可作為水分定點監(jiān)測或移動測量的工具測量土壤容積含水量,主要用于土壤墑情檢測以及農(nóng)業(yè)灌溉和林業(yè)防護(hù)。
土壤濕度表示方法
土壤濕度,即土壤的實際含水量,可用土壤含水量占烘干土重的百分?jǐn)?shù)表示:土壤含水量=水分重/烘干土重×100%。也可以相當(dāng)于土壤含水量與田間持水量的百分比,或相對于飽和水量的百分比等相對含水量表示。
根據(jù)土壤的相對濕度可以知道,土壤含水的程度,還能保持多少水量,在灌溉上有參考價值。土壤濕度大小影響田間氣候,土壤通氣性和養(yǎng)分分解,是土壤微生物活動和農(nóng)作物生長發(fā)育的重要條件之一。
土壤濕度受大氣、土質(zhì)、植被等條件的影響。在野外判斷土壤濕度通常用手來鑒別,一般分為四級:
(1)濕,用手?jǐn)D壓時水能從土壤中流出;
(2)潮,放在手上留下濕的痕跡可搓成土球或條,但無水流出;
(3)潤,放在手上有涼潤感覺,用手壓稍留下印痕;
(4)干,放在手上無涼快感覺,粘土成為硬塊。
農(nóng)業(yè)氣象上土壤濕度常采用下列方法與單位表示:
①重量百分?jǐn)?shù)。即土壤水的重量占其干土重的百分?jǐn)?shù)(%)。此法應(yīng)用普遍,但土壤類型不同,相同的土壤濕度其土壤水分的有效性不同,不便于在不同土壤間進(jìn)行比較。
②田間持水量百分?jǐn)?shù)。即土壤濕度占該類土壤田間持水量的百分?jǐn)?shù)(%)。利于在不同土壤間進(jìn)行比較,但不能給出具體水量的概念。
③土壤水分貯存量。指一定深度的土層中含水的絕對數(shù)量,通常以毫米為單位,便于與降水量、蒸發(fā)量比較。土壤水分貯存量W(毫米)的計算公式為:W=0.1·h·d·w。式中h是土層厚度,d為土壤容重(克/厘米3),0.1是單位換算系數(shù),w為土壤濕度(重量百分?jǐn)?shù))。
④土壤水勢或水分勢是用能量表示的土壤水分含量。其單位為大氣壓或焦/克。為了方便使用,可取數(shù)值的普通對數(shù),縮寫符號為pF,稱為土壤水的pF值。
土壤濕度測量方法
土壤既是一種非均質(zhì)的、多相的、分散的、顆?;亩嗫紫到y(tǒng),又是一個由惰性固體、活性固體、溶質(zhì)、氣體以及水組成的多元復(fù)合系統(tǒng),其物理特性非常復(fù)雜,并且空間變異性非常大,這就造成了土壤水分測量的難度。
土壤水分測量方法的深入研究,需要一系列與其相關(guān)的基礎(chǔ)理論支持,尤其是土壤作為一種非均一性多孔吸水介質(zhì)對其含水量測量方法的研究涉及到應(yīng)用數(shù)學(xué)、土壤物理、介質(zhì)物理、電磁場理論和微波技術(shù)等多種學(xué)科的并行交叉。而要實現(xiàn)土壤水分的快速測量又要考慮到實時性要求,這更增加了其技術(shù)難度。
土壤的特性決定了在測量土壤含水量時,必須充分考慮到土壤容重、土壤質(zhì)地、土壤結(jié)構(gòu)、土壤化學(xué)組成、土壤含鹽量等基本物理化學(xué)特性及變化規(guī)律。
①重量法。取土樣烘干,稱量其干土重和含水重加以計算。
②電阻法。使用電阻式土壤濕度測定儀測定。根據(jù)土壤溶液的電導(dǎo)性與土壤水分含量的關(guān)系測定土壤濕度。
③負(fù)壓計法。使用負(fù)壓計測定。當(dāng)未飽和土壤吸水力與器內(nèi)的負(fù)壓力平衡時,壓力表所示的負(fù)壓力即為土壤吸水力,再據(jù)以求算土壤含水量。
④中子法。使用中子探測器加以測定。中子源放出的快中子在土壤中的慢化能力與土壤含水量有關(guān),借助事先標(biāo)定,便可求出土壤含水量。
⑤遙感法。通過對低空或衛(wèi)星紅外遙感圖象的判讀,確定較大范圍內(nèi)地表的土壤濕度。