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2024-07-31
土壤水分含量的测定是农业、环境科学和地质学等领域中的一项重要工作。土壤水分含量不仅影响植物生长，还与土壤的物理和化学性质密切相关。以下是几种常见的土壤水分含量测定方法：
干燥法(烘干法)原理：通过加热土壤样本以蒸发掉水分，然后通过前后重量差来计算水分含量。
步骤：
从田间获取一定量的土壤。
将土壤样本放入铝盒或类似的容器中。
使用天平称量土壤样本的初始重量。
将样本置于105°C的烘箱中干燥，通常需要12小时或直到重量恒定。
冷却后再次称量，确定干燥后的重量。
计算公式：
W 是水分的重量。
M 是干燥前的土壤重量。
电阻法原理：通过测量土壤中特定介质(如石膏、尼龙或玻璃纤维)的电阻变化来估计土壤水分含量。
步骤：
将含有特定介质的传感器插入土壤中。
介质会吸收土壤中的水分。
通过测量介质的电阻变化来确定土壤的水分含量。
时域反射法 (TDR)原理：利用电磁波在不同介质中的传播速度差异来测量土壤水分含量。
步骤：
使用TDR探针插入土壤中。
发射短脉冲电磁波，通过测量反射波的时间延迟来计算土壤的介电常数。
介电常数与土壤水分含量相关联。
特点：不受土壤类型、密度和温度的影响;可以同时测量土壤水分和盐分含量;可以测量冻结条件下的土壤湿度。
伽马射线法原理：利用放射源(如137Cs)产生的伽马射线穿透土壤，通过测量透过土壤的伽马射线强度来推算土壤水分含量。
步骤：
放射源发出伽马射线。
探头接收穿过土壤后的伽马射线。
根据伽马射线强度的变化计算土壤水分含量。
频率域反射法 (FDR)原理：类似于TDR法，但使用的是低频信号。
特点：成本较低，易于携带，受盐分影响较小。
中子散射法原理：通过发射慢中子，让其与土壤中的氢原子发生散射，再通过测量散射中子的数量来估算土壤水分含量。
特点：适用于野外大面积测量，但设备成本高且操作复杂。
