土壤水分和温度是土壤物理性质中两个非常重要的参数,它们直接影响植物的生长、土壤的肥力、微生物活动以及生态系统的健康。及时了解土壤水分和温度状况,有助于农民合理安排灌溉、施肥和播种等农事活动,提高作物产量和质量,实现精准农业。
要获取精准的土壤温度和水分数据,实验法和速测法是两种常用的方法。
实验法:研究人员在实验室环境下,可以使用高精度的仪器和标准化的操作流程,对土壤样本进行细致的分析和测量,能够获得较为精确的土壤温度和水分数据。不过流程复杂,从土壤样本的采集、制备到各项指标的测量,都需要严格按照实验规范进行,涉及多个环节和专业技术,对操作人员的要求较高。而且整个实验过程包括样本采集、运输、处理以及实验分析等,需要花费较多的时间,难以满足对数据及时性的要求,尤其是在需要快速决策的情况下,可能无法及时提供数据支持。
当然还有成本问题,专业的实验室设备、试剂和技术人员,样本采集和运输都要钱,这就导致了整体相对较高的成本。另外,还有工作量的问题。如果要全面了解一个较大区域的土壤状况,需要采集大量样本,增加了工作量和成本,且仍可能存在一定的空间代表性不足问题。
相较之下,速测法就简单多了。将传感器埋入土壤中,实现对土壤温度和水分的实时、连续监测,能够及时捕捉到土壤温湿度的动态变化,能够在现场快速获取土壤温度和水分数据,无需复杂的样本处理和实验室分析过程,大大提高了数据获取的效率,也不需要专业的技术人员,经过简单培训即可操作,降低了数据获取的门槛。而且速测法不需要建立专业实验室和购置大量昂贵的仪器设备,单次测量成本较低,且对于长期监测来说,整体成本优势更明显。
尽管速测法在精度方面存在一定局限,然而它快速便捷、操作简易、能实时监测以及成本低廉,所以从整体综合考量,相较于实验法更具优越性 。
常用的测速方法
土壤水分速测方面,时域反射法(TDR)借助电磁脉冲在土壤中的传播时长测定介电常数,进而算出土壤水分含量,它测量迅速、精度高,能实时监测,且不受土壤质地和盐分干扰。频域反射法(FDR)通过测量土壤电容或电感确定介电常数以得到水分含量,其仪器小巧,操作方便,适合野外快速检测。
土壤温度速测中,热电偶法利用两种不同金属组成闭合回路,依据温差产生的热电势计算土壤温度,它响应快、精度高、体积小,可用于多点测温。热敏电阻法依靠热敏电阻阻值随温度的变化测量温度,灵敏度高、稳定性好,但测量范围较窄。光纤温度传感器法则基于光纤对光传输及温度敏感特性,通过测量光信号变化获取土壤温度,具备抗电磁干扰、耐腐蚀、可分布式测量的优势,在恶劣环境下的温度监测中表现出色。
小编在此推荐一款在土壤检测领域极为实用的速测仪器设备 —— 土壤水分温度速测仪,型号FT-WS1,由中国风途气象站公司推出。
它属于综合性土壤检测仪器,区别于传统单一功能的土壤水分仪或土壤温度计。它将测量土壤水分含量与温度这两个关键参数的功能集于一身,打破了以往需要分别使用不同仪器来获取这两类数据的繁琐局面,极大地提升了检测效率与便捷性。
厂商风途专注于气象及环境监测设备的研发、生产与销售,在业内具备一定的技术实力与市场口碑。
野外环境复杂多变,对仪器设备的便携性、耐用性和操作便捷性要求高。FT-WS1 土壤水分温度速测仪在设计上充分考虑这些因素,体积小巧轻便,方便工作人员携带至田间地头、山林荒野等野外场所进行实地检测。例如,地质勘查人员在山区进行土壤调研时,可轻松将其装入背包,随时随地开展土壤水分与温度测量工作。
快速测量功能使得在野外有限的时间和精力条件下,能够采集到更多样本数据。仪器具备数据存储功能,可自动记录测量的水分与温度数据,避免人工记录可能出现的误差与遗漏。而且本仪器支持数据无线传输,能让野外工作人员在现场就将数据实时发送至数据处理中心,方便后续分析,为野外土壤数据采集工作带来极大便利。
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