土壤水分温度电导定仪

为了测定耕作层的土壤水分吉林省农科院仪器修理室制成一种士壤水分速测电导仪。这种电导由一个三极管、两个二极管、两个电解电容、一个电容、一个可变电阻、三个电阻、一个输出变压器、一个微安表及开关、关、板状环形极、硬度计等部件组成。以3节1..5电池作电源，结构简单。制作容易。由于水分多少与电流大小成正比，水分多即微安指标大，所以自凋萎水至田间持水量区间内可事先绘制土壤水分与微安指标的关系线（表），测定时读取微安指标即可，所以测定迅速、准确便是对于不同土壤，应以烘干法炎依据绘制自己的标准曲线以供查用，以外还应注意土样的代表性，避免在刚施肥处取土，而且仪表每测定一次都要校正，以避免人为的误差。

土壤温度对土壤水分状况的影响是多方面的。当土壤温度升高时，土壤水的粘滞度和表面张力下降，土壤水的渗透系数随之增加，土壤温度25℃时水的渗透系数为0℃的2倍。土壤水分的自由能与土壤温度密切相关。张一平等（1990）以陕西省红油土、垆土、黑垆土为供试土样，试验结果表明，土壤温度对土壤水势具有明显的影响，3种土壤皆呈现随温度升高土壤水吸力降低的特点。在测定的含水量范围内，温度与吸水力之间呈现极显著的负相关，相关系数（r）在- 0.990 6 ~ 0.999 0（n=5）。这是由于温度升高时，水的粘滞度和表面张力降低所致。在等吸力时，温度高者，含水量则较低。

土壤水分是指保持在土壤孔隙中的水分，又称土壤湿度。通常可以通过把土样放在电烘箱内烘干（温度控制在105～110℃），然后从土壤孔隙中测得释放的水量作为土壤水分含量。土壤水分并非纯水，而是稀薄溶液，还含有胶体颗粒。土壤水分主要来源是大气降水和灌溉水，此外尚有近地面水气的凝结、地下水位上升及土壤矿物质中的水分。而大气降水渗入土壤中的多少，主要取决于降水量的大小、降水的强度和性质。一般来说，降水量大，进入土壤中的水分就可能多。强度大的降水或者阵性降水，因易造成地面流失，故渗入土壤中的水分就少 而强度小的连续性降水，有利于土壤对水分的吸收和储存。土壤水分依其物理形态可分为固态、气态及液态 3种。固态水仅在低温冻结时才存在，气态水常存在于土壤孔隙中，液态水存在于土粒比面和粒间孔隙中。在一定条件下，三者可以相互转化，其中以液态土壤水分数量较多。 　　土壤水分的含水量可以用以下几种方法表示：　　土壤水重量百分数：土壤中实际所含的水分重量占烘干土重量的百分数。即 W(%)=(W1-W2)/W2*100式中W(%)为土壤含水量（百分数）；W1为样土湿重；W2为样土烘干重。 土壤水容积百分数：指土壤水分容积占单位土壤容积的百分数。即 式中 W容(％)为土壤容积含水量（百分数）；P为土壤容重，即单位体积原状土体的干土重。土壤容积百分数与土壤重量百分数之间的关系通常用下式表示： 　　 W容(％)=W(％)×P土壤水层厚度：指一定厚度土层内土壤水分的总贮量，即相当于一定土壤面积中，在一定土层厚度内有多少毫米厚的水层。即 　　 W厚=H×W(％)×P×10式中W厚为土壤水层厚度；H为计算土层厚度 10为单位换算系数。而国内外的土壤水分测定方法主要有以下几种：滴定法，Karl Fischer法，称重法，电容法，电阻法，γ射线法，微波法，中子法，核磁共振法，时域反射法（TDR），土壤张力法，土壤水分测定仪法，土壤水分传感器法，石膏法和红外遥感法。下面着重介绍土壤测定方法中常用的几种方法，（1）称重法：又称烘干法，即取土样放入烘箱，烘干至恒重。此时土壤水分中自由态水以蒸汽形式全部散失掉，再称重量从而获得土壤水分含量。烘干法还有红外法、酒精燃烧法和烤炉法等一些快速测定法。（2）中子法：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。当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，氢原子就越多，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。（3）γ射线法：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。（4）土壤水分传感器法：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。（5）时域反射法：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。以上五种土壤水分测定方法各有优缺点，如称重法简单直观，中子法可反复测量，时域反射法是目前用的最多的方式。那么，在实际操作过程中，我们要有所抉择，多方面考虑，再确定具体使用哪种测定方法。