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2024-07-31
土壤水分含量的測(cè)定是農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)和地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要工作。土壤水分含量不僅影響植物生長(zhǎng)，還與土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)。以下是幾種常見的土壤水分含量測(cè)定方法：
干燥法(烘干法)原理：通過加熱土壤樣本以蒸發(fā)掉水分，然后通過前后重量差來計(jì)算水分含量。
步驟：
從田間獲取一定量的土壤。
將土壤樣本放入鋁盒或類似的容器中。
使用天平稱量土壤樣本的初始重量。
將樣本置于105°C的烘箱中干燥，通常需要12小時(shí)或直到重量恒定。
冷卻后再次稱量，確定干燥后的重量。
計(jì)算公式：
W 是水分的重量。
M 是干燥前的土壤重量。
電阻法原理：通過測(cè)量土壤中特定介質(zhì)(如石膏、尼龍或玻璃纖維)的電阻變化來估計(jì)土壤水分含量。
步驟：
將含有特定介質(zhì)的傳感器插入土壤中。
介質(zhì)會(huì)吸收土壤中的水分。
通過測(cè)量介質(zhì)的電阻變化來確定土壤的水分含量。
時(shí)域反射法 (TDR)原理：利用電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度差異來測(cè)量土壤水分含量。
步驟：
使用TDR探針插入土壤中。
發(fā)射短脈沖電磁波，通過測(cè)量反射波的時(shí)間延遲來計(jì)算土壤的介電常數(shù)。
介電常數(shù)與土壤水分含量相關(guān)聯(lián)。
特點(diǎn)：不受土壤類型、密度和溫度的影響;可以同時(shí)測(cè)量土壤水分和鹽分含量;可以測(cè)量?jī)鼋Y(jié)條件下的土壤濕度。
伽馬射線法原理：利用放射源(如137Cs)產(chǎn)生的伽馬射線穿透土壤，通過測(cè)量透過土壤的伽馬射線強(qiáng)度來推算土壤水分含量。
步驟：
放射源發(fā)出伽馬射線。
探頭接收穿過土壤后的伽馬射線。
根據(jù)伽馬射線強(qiáng)度的變化計(jì)算土壤水分含量。
頻率域反射法 (FDR)原理：類似于TDR法，但使用的是低頻信號(hào)。
特點(diǎn)：成本較低，易于攜帶，受鹽分影響較小。
中子散射法原理：通過發(fā)射慢中子，讓其與土壤中的氫原子發(fā)生散射，再通過測(cè)量散射中子的數(shù)量來估算土壤水分含量。
特點(diǎn)：適用于野外大面積測(cè)量，但設(shè)備成本高且操作復(fù)雜。
整體技術(shù)解決方案。
