土壤水分的测量方法

国内外目前应用的定点土壤水分测定方法很多，主要包括烘干称重法、张力计法、射线法（包括中子仪法、γ射线法、计算机断层扫描法等）、介电特性法[时域反射仪（TDR）法、频域反射仪（FDR）法、探地雷达（GPR）法]、土壤水分传感器法（如：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）、热扩散法、核磁共振（NMR）法、分离示踪剂（PT）法、遥感（RS）法等。其中烘干称重法是测定土壤含水量最普遍的方法。探地雷达（GPR）法、遥感（RS）法等在大尺度土壤水分监测中应用有较大优势。

1 适用范围
本标准用于测定除石膏性土壤和有机土（含有机质20%以上的土壤）以外的各类土壤的水分含量。
2 测定原理
土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量。
3 仪器、设备
3.1土钻；
3.2土壤筛：孔径1mm；
3.3铝盒：小型的直径约40mm，高约20mm；
大型的直径约55mm，高约28mm；
3.4分析天平：感量为0.001g和0.01g；
3.5 小型电热恒温烘箱；
3.6干燥器：内盛变色硅胶或无水氯化钙。
4 试样的选取和制备
4.1 风干土样：选取有代表性的风干土壤样品，压碎，通过1mm筛，混合均匀后备用。
4.2 新鲜土样：在田间用土钻取有代表性的新鲜土样，刮去土钻中的上部浮土，将土钻中部所需深度处的土壤约20g，捏碎后迅速装入已知准确质量的大型铝盒内，盖紧，装入木箱或其他容器，带回室内，将铝盒外表擦拭干净，立即称重，尽早测定水分。
5 测定步骤
5.1 风干土样水分的测定
取小型铝盒在105℃恒温箱中烘烤约2h，移入干燥器内冷却至室温，称重，准确至0.001g。用角勺将风干土样拌匀，舀取约5g，均匀地平铺在铝盒中，盖好，称重，准确至0.001g。将铝盒盖揭开，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘箱中烘烤6h。取出，盖好，移入干燥器内冷却至室温（约需20min），立即称重。风干土样水分的测定应做两份平行测定。
5.2 新鲜土样水分的测定
将盛有新鲜土样的大型铝盒在分析天平上称重，准确至0.01g。揭开盒盖，放在盒底下，置于已预热至105±2℃的烘烤箱中烘烤12h。取出，盖好，在干燥器中冷却至室温（约需30min），立即称重。新鲜土样水分的测定应做三份平行测定。
注：烘烤规定时间后一次称重，即达“恒重”。
6 测定结果的计算
6.1 计算公式
水分（分析基），%=〔（m1－m2）/（m1－m0）〕×100………………………………（1）
水分（干基），%=〔（m1－m2）/（m2－m0）〕×100………………………………（2）
式中：m0—— 烘干空铝盒质量，g；
m1—— 烘干前铝盒及土样质量，g；
m2—— 烘干后铝盒及土样质量，g。
6.2 平行测定的结果用算术平均值表示，保留小数后一位。
6.3 平行测定结果的相差，水分小于5%的风干土样不得超过0.2%，水分为5～25%的潮湿土样不得超过0.3%，水分大于15%的大粒（粒径约10mm）粘重潮湿土样不得超过0.7%（相当于相对相差不大于5%）。 有TDR 或者是FDR原理　FDS100土壤水分传感器
FDS土壤水分传感器是国内自主开发的产品,我们是国内为数不多的自主开发单位之一。
下面是FD原理土壤水分传感器介绍：
FDS100水分传感器是基于介电理论并运用频域测量技术自主研制开发的，能够精确测量土壤和其它多孔介质的体积含水量。可与温室环境监测、土壤墒情采集、自动灌溉控制等系统集成，实现水分的长期动态连续监测。也可与SMC系列数据记录仪组成便携式土壤水分测量系统。
主要特点：
响应速度快，<1秒；
重复性好，<1%；
环境适应性强，防水防潮；
电压/电流输出可选，传输距离远；
工作温度范围宽，低温可扩展到-40oC
性价比高；
技术指标：
测量参数 土壤容积含水量vol% (m3/m3)
供电电压
5～12VDC
测量范围
0～100%
工作电流
25mA
精 度
非饱和范围内为±2%
电缆长度
标准长度1.5m，可定制
重复性
±1%
电极材料
316L不锈钢
输出信号
0～1.5VDC或4～20mA
电极长度
6cm
测量区域
95%的影响在￠5×8cm的圆柱体内
密封性
IP68防水防潮
响应时间
<1秒
外形尺寸
120×45×15mm

土壤水分测定仪操作视频