5种土壤水分测量方法比较以及分析

操作方法

优点

缺点

烘干法

将用土钻取好的土样置于事先称重的铝盒 （若需要测土壤体积含水率,改用环刀取样） 中称重,然后一起放入烘箱,在105～110℃ （温度过高,有机质易碳化散逸） 温度下烘至恒重 （间隔3 h的测量差异不超过3mg）,实际操作中一般烘12～14 h ,在干燥器中冷却 20 min称重即可,2次重量的差即为土壤含水率。

对硬件要求不高 , 就样品本身而言结果可靠。一般认为 , 传统的烘干法测得的土壤水分值是可信的 , 可作为其它各种土壤水分测量方法的校正标准。

烘干法费时、费力 , 深层取样困难,取样会破坏土壤,不能实现对土壤水分定点连续观测 , 受土壤空间变异性影响较大。

张力计法

在应用张力计测量土壤含水率之前,必须建立土壤水吸力和当前土壤含水率之间的关系,即俗称的土壤水分特征曲线。这种关系受土壤质地和结构的影响,在1个闭合的多孔陶瓷压力盘产生不同压力作用于测定土样,测出土壤的不同残余水分含量,便可得到对应的土壤水分特征曲线。

能够比较准确地测量湿润土壤的基质势, 能够定点连续观测 , 受土壤空间变异性的影响较小 ,而且设备低廉 , 适于灌溉和水分胁迫的监测。

读数反应慢,需要长时间平衡后才能读数,且量程较窄,仅能测定小于8 kPa 的土壤水吸力,不适用于极端干燥土壤。在长期测量过程中,如遇高温干旱季节,需要给管子补充水分,且陶瓷头易损坏,需要定期养护或更换, 运行费用较高。

中子法

中子从 1个高能量的中子源发射到土壤中,与土壤中氢原子 （绝大部分存在于水分子中） 碰撞后 , 能量衰减 , 这些能量衰减的中子可被检测器检测到 ,通过标定建立检测到的中子数与土壤含水率的函数关系 ,便可转化得到土壤含水率。

测量时不破坏土壤结构 , 测量速度快 , 测量结果准确 
, 可定点连续观测 , 且无滞后现象

不能实现长期大面积的动态监测，受土壤质地和容重的影响,室内外校准曲线差异较大, 同时中子仪设备昂贵,又需专门的防护设备, 一次性投入大,特别是对人存在潜在的辐射危害, 因此并不能广泛应用。

时域/频域反射仪

根据电磁波在介质中传播频率计算出土壤的介电常数 Ka , 从而利用土壤介电常数和土壤体积含水量 （ θ v） 之间的经验关系计算出土壤含水率。

无核辐射,极其快速,可以定点原位连续测定,且测定值精确。在常规土壤中,这一仪器的测量误差小于5 %。一般不需标定,测量范围广 （含水率0～100 %）,操作简便,野外和室内都可使用,TDR探针可长期埋在土壤中，需要的时候再连上TDR测量。另外,TDR受土壤盐度影响很小,能够测量表层土壤含水率

TDR的测量值受温度、容重、土质的影响,在导电率较高的土壤中 （如盐碱地）,其测量精度也会降低，对有机质含量高、容重特别高或特别低以及重黏土壤需要重新标定后才能使用。目前,TDR 在国内的使用主要依赖进口,且价格较高,其应用也受到一定限制。

专业测量仪器法（如土壤墒情与旱情管理系统、土壤墒情与旱情监测系统、 
土壤墒情与旱情监测仪、土壤旱情监测系统详细介绍见http://www.trsfyq.com/product/27.html）

整个试验田平均分成八个区域，每个区域的中心位置作为监测点，监测点分别编号为A，B，C，D，E，F，G。每个检测点，按照土壤墒情监测规范SL000-2005安装土壤水分传感器，可采用垂度多点法，按需求布点。

能够实时地进行记录以及监测，同时可以将检测的结果上传到电脑，通过使用相对应的计算软件将结果绘成图，并可以将他制成表格等功能，测量精度高安装方便，性能稳定，可靠性高，方便维护。

价格昂贵