土壤墒情在线监测

  土壤含水率是土壤的重要物理参数，土壤水是联系地表水与地下水的纽带，在水资源的形成、转化及消耗过程中有重要作用，土壤水分状况对于降雨产流、蒸散发及生态环境下垫面植被生态系统的变化等具有重要意义。同时，土壤含水率也是农业生产条件中的一项关键指标，土壤水分含量的大小对农作物的生长有至关重要的作用。土壤中有机养分的分解矿化离不开水分，施入土壤中的化学肥料只有在水中才能溶解，养分离子向根系表面迁移，以及作物根系对养分的吸收都必须通过水分介质来实现，因此有效地测量和控制土壤水分含量是现代农业生产的基础。

  国际上通过测量土壤介电常数的方式，采用时域反射（TDR）和频域反射（FDR）技术进行土壤水盐测量，获得了业内人士的普遍认可。TDR和FDR均可同时在同一个体积元中测定土壤水分和土壤的溶质。两者埋设在土壤中不同深度的探头均可长期连续工作，测量土壤水分、土壤溶液电导率以及土壤盐分浓度随时间的变化，提供土壤盐分变化特征。其中TDR式探头的缺点是传感器与土壤接触式安装，不易维护，不易重复利用。FDR式探头配置外探测管，传感器与土壤无直接接触，具有易维护，可重复利用，无安装残留和抗干扰性强等优点。

  FDR式土壤温湿盐一体传感器是以一种圆环电容式结构，面向测量土壤含水纵向分布的介电式传感器。其传感原理借助于两个带状电极间电磁场的边缘分布效应。传感器套管纵向埋在土壤中。套管由PVC塑料制成，外壁上镶嵌有两个金属环状电极，形成圆环电容式结构。

  实现观测自动化是现代气象发展的必然趋势，实现土壤水分监测自动化也是十分必要的，土壤水分自动监测仪要根据不同地区的土质特点进行严格的标定，进一步提高测量精度，以便取代人工取土观测，减轻广大农业气象工作者的工作负担，提供更为快捷与精细的农业气象服务。