应用广泛的农田土壤水分测量方法之间的利与弊

农田作物生长需要最佳的水、肥、气、热环境,水是最重要的调节因子。适宜的农田土壤水分状况,可达到节水增产的功效。因此,适时、方便、准确地监测农田土壤水分对农业生产有着重要的指导意义。目前,农田土壤水分测量方法层出不穷,如烘干法、张力计法、中子法或射线法、介电常数法或电磁波法、传感器法、电阻法或粒状列阵法、电容法、光电法、热扩散法等,各种方法都有其自身的适用范围和优缺点。本文对几种应用较广的农田土壤水分测量方法基本原理及其优缺点作一总结,在此基础上提出未来土壤水分测量方法的发展方向。

目前 , 应用较广泛的农田土壤水分测量方法有: 烘干法、张力计法、中子法、土壤水分测定仪等。

烘干法的优点是对硬件要求不高 , 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。但它的缺点也是明显的,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。

张力计法的优点是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。其缺点是读数反应慢,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。

利用中子仪测量土壤水分含量,只需预先埋设,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,但中子法并不能实现长期大面积动态监测。误差大，价格昂贵。

TDR具有许多优点,如无核辐射,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, DR 探针可长期埋在土壤中，受土壤盐度影响很小,能够测量表层土壤含水率 (中子仪法不行) 。但是,TDR 的测量值受温度、容重、土质的影响，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。

土壤水分测定仪是通过GPS定位系统掌握土壤的水分（墒情）的分布状况，为差异化的节水灌概提供科学的依据，同时精确的供水也有利于提高作物的产量和品质。可以将数据直接存储为EXCEL，便于观察，测量的结果误差小。但是它是使用传感器来进行测量，会破坏根系。