常用土壤水分測量方法詳細介紹

土壤水分主要來源于大氣降水和灌溉水，此外，地下水上升和大氣中水汽的凝結也是土壤水分的來源。測量土壤水分變化是農業科學研究和生產管理中非常重要的內容，因為只有充分了解土壤水分數據，才能有針對性、更加科學合理地管理土壤水分，促進作物優質高產。那么如何測量土壤水分呢?以下是幾種常用的土壤水分測量方法。

（1）稱重法：又稱烘干法，即取土樣放入烘箱，烘干至恒重。此時土壤水分中自由態水以蒸汽形式全部散失掉，再稱重量從而獲得土壤水分含量。烘干法還有紅外法、酒精燃燒法和烤爐法等一些快速測定法。

（2）中子法：將中子源埋入待測土壤中，中子源不斷發射快中子，快中子進入土壤介質與各種原子離子相碰撞，快中子損失能量，從而使其慢化。當快中子與氫原子碰撞時，損失能量最大，更易于慢化，土壤中水分含量越高，氫原子就越多，從而慢中子云密度就越大。中子儀測定水分就是通過測定慢中子云的密度與水分子間的函數關系來確定土壤中的水分含量。

（3）γ射線法：與中子儀類似，γ射線透射法利用放射源137Cs放射出γ線，用探頭接收γ射線透過土體后的能量，與土壤水分含量換算得到。

（4）FDR (FrequencyDomainReflectometry)：FDR 的探頭稱為介電傳感器 (Dielectric Sensor) ,主要由一對電極 (平行排列的金屬棒或圓形金屬環) 組成一個電容,其間的土壤充當電介質,電容與振蕩器組成一個調諧電路。FDR應用100MHz正弦曲線信號，通過特殊設計的傳輸線到達介電傳感器，介電傳感器的阻抗依賴于土壤基質的介電常數。FDR 使用掃頻頻率來檢測共振頻率(此時振幅最大)，土壤含水量不同，發生共振的頻率不同。

（5）時域反射法：高頻電磁脈沖沿傳輸線在土壤中傳播的速度依賴于土壤的介電特性。在一定的電磁波頻率范圍內 (50 M～10 GHz) ,礦物質、空氣和水的介電特性為常數，因此土體的介電常數主要依賴于土壤容積含水量 (極微弱地依賴于土壤類型、緊實度、束縛水等)，這樣可以建立土壤容積含水量與土壤介電常數的經驗方程。 TDR 通過測量高頻電磁脈沖在土壤中的傳播速度求得土壤的介電常數，從而計算出土壤的含水量。

（6）探地雷達法（GPR）：當高頻雷達脈沖到達介電性質顯著不同的兩層物質界面時，部分信號被反射，由接收裝置接收反射信號，并將其放大。反射信號的大小決定于兩物質介電常數的差值大小和雷達波穿透深度。土壤含水量是影響介電常數的主要因子，而雷達脈沖穿透深度又受到土壤中水分含量的顯著影響。

（7）核磁共振法（NMR）：利用經由不同激光發脈沖矩激發產生的核磁共振信號的初始振幅值與所探測范圍內自由水含量成正比這一性質來探測水分含量的。

（8）分離示蹤劑法（PT）：將非分離示蹤劑和分離示蹤劑通入氣相系統中，分離示蹤劑溶解于水，使得其在氣相中的運移相對滯后于非分離示蹤劑。且滯后因子為土壤含水量與亨利常數的函數。

目前隨著科技的發展，目前在行業領域，測量土壤水分，比較多的是采用專業儀器土壤水分測定儀。該儀器通過傳感器和主機配合，可以快速、準確的采集土壤數據，并在主機上顯示記錄，通過簡單的幾步即可獲得土壤水分數據，而且數據還可以無線傳輸或導出，非常方便，該方法也已經成為行業領域廣泛采用的土壤水分測量方法之一。