5种土壤墒情测定方法的优缺点比较

　　1 重量法

　　重量法通常还有所谓的快速测定法，其程序与常规法相同，实质仍是采用一些手段使土样烘至恒重的时间尽可能缩短，如酒精燃烧法、红外法、炉烤法等，这些方法一般要求样品不能太重（5g左右），因而样品的代表性和试验结果的准确性较差，为了减小误差，常要求平行测定2~3次取其算术平均值，这样实际上又增大了测定工作量，延长了测定时间。

　　目前微波炉烘烤法，既节约时间，又满足误差实际要求，是烤干法较好的选择。

　　烘干法是当前测定土壤含水量最常用的一种方法，它简单易行，有足够的精度，是土壤水分测定的基本方法，也是检验其他方法与其对比的基础，但是使用此类方法在进行连续土壤水分的测定时，必须不断变动取土点，由于土壤本身的变异性，使测定结果往往发生很大差异。

　　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。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。利用中子仪测土壤水分含量，不必采土，不破坏土壤结构，并可定点连续监测，从而得到该样点土壤水分动态运动规律，且快速准确，无滞后现象。

　　但中子仪测定时，室内外曲线差异较大，且田间不同的土壤物理性质，如容重不同、土壤质地不同都会造成曲线较大的移动，研究表明中子仪垂直分辨率较差，且表层测量困难，同时中子仪价格昂贵，特别是辐射危害健康，因此不能广泛应用。

　　3 γ射线透射法

　　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。γ射线法与中子仪法都有许多相同的优点，如快速、准确，不破坏土壤结构，能连续定点监测，且γ射线比中子仪的垂直分辨率更高；然而，与中子仪相类似，同样存在安全问题，使其应用不便。

　　4 时域反射仪法

　　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。

　　用一对平行棒或金属线作为导体，土壤作为电介质，一对棒起波导管的作用，电磁波信号在土壤中以平面波传导，经传输线一端返到TDR接收器，分析传导速度和振幅变化，根据速度与介电常数的关系、介电常数与体积含水量之间的函数关系而得出土壤含水量。

　　TDR仪测定的土壤表层的含水量比中子仪所测定的精度要高得多，即它的垂直分辨率高，并以其快速、准确、安全、方便、不需标定、便于自动控制等特点受到极大的推崇，但该仪器主要依赖进口，虽然国内目前也有生产，价格可降至进口的一半，但价格仍然昂贵，且不适宜盐碱土土壤测量。

　　5 土壤水分传感器法

　　水分传感器按显示方式来分，可分为两大类：一是直接显示方式，二是用二次传感方式。

　　5.1直接显示方式

　　直接显示方式又可分为三种类型：

　　一是用吸力负压表显示型（又称负压张力计）。

　　二是电接点真空表显示型，常用于报警式水分传感器；三是用U型管水银柱显示型。

　　三种直接显示方式中，U型水银柱显示型的精度最高，读数最准，误差最小，可精确到毫巴数。

　　其缺点是，在农田使用中，U型管破裂时，水银将会污染农田，造成环境污染。三种显示方式的选择常根据使用者的具体要求而选择。

　　5.2二次传感显示方式

　　二次传感显示型，是将直接显示型传感器中的压力读数换算成水分含量，比如，可将U型管水银指示部分换成以压阻传感器为二次传感的数字土壤水分测量装置，即可实现数字化，直接显示传感器土壤吸力值的大小。

　　二次传感还可运用于土壤水势的遥测，例如，将土壤墒情速测仪（传感器部分） ,埋设在田间所需要的土壤深度中，土壤水负压吸力通过多孔陶土探头内水膜的渗透传递，使水分传感器产生负压，此负压传给压阻传感电流变送二次传感器，给出一电信号，通过导线传输给远端的遥测温度仪，可用接口线输送给计算机，从而完成土壤水势在田间的遥测。

　　但利用负压张力计只能测定低吸力范围，高吸力时，陶土头会被空气“穿透”,因而不能测定高吸力情况下的土壤水势。感器法测定土壤水分具有田间原位测定、快速直读、不破坏土壤结构、价格低廉、无放射性物质、安全可靠、便于长期观测和积累田间水势资料等优点。特别是二次传感器，具有数字化的优势，而且可与计算机接口联接，使土壤水分测量能够自动监测。

　　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，此种方法的关键是传感器的合理设计（包括传感器响应灵敏度以及传感器零位及满度的标准等等） 、工艺制造（例如制造过程存在离散性，造成同一批电阻值不等，同一批生产的传感器参数有差异等等） ,以及电源电路、放大电路、接口电路等与传感器相联接的各部分电路的合理设计，这些因素对测量结果的精度有很大影响。