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便攜式土壤水分溫度速測儀對土壤濕度容重等關系的分析

來源： http://m.siela.cn/ 　類別：技術文章　更新時間：2014-09-17　閱讀次

　　陸地植物生長最重要的載體非土壤莫屬了，土壤是一種混合物質，其組成物質主要有礦物質、有機質、水和空氣，在結構上是由形狀不規則、排列錯綜復雜的碎散固相顆粒形成骨架，同時顆粒之間的孔隙充滿了不斷運動的水和空氣。影響農作物生長的制約因素之一肯定是土壤水分，水分是植物賴以生存的保證。在作物栽培過程中對土壤水分溫度的掌握是十分重要的，一般可以采用便攜式土壤水分溫度速測儀進行測定。
　　
　　在FDR土壤含水率檢測方法方面，已有研究較多考慮了土壤溫度，但較少考慮容重對測量結果的影響。對于具有相同含水率而密度不同的土壤，測量結果可能不同，從而影響傳感器測量精度。國內外研究時，多是通過選擇合適頻率減少密度影響。雖然此方法可以降低密度的影響，但是影響仍然存在。為了探究溫度和容重對FDR測量結果的綜合影響規律，本文以關中地區的壕土為對象，以濕基含水率為3.82%^-21.43%的土壤為樣品，研究了溫度(2.5w500C)和容重(0.9-}-1.3g/cm3)對FDR傳感器輸出信號的影響規律，建立了溫濕度的測量模型，為開發具有溫度和容重補償功能的土壤含水率檢測儀提供技術依據。
　　
　　為了能在已知樣品溫度和容重的條件下，根據輸出電流值預測土壤的含水率，通過實驗測量了含水率在3.82%^21.43%溫度在2.50C^-500C，容重在0.9--1.3g/cm3時的54個樣品的輸出電流，應用牛頓疊代法和Matlab2010b軟件(Mathworks公司，美國根據式(C4)編寫了依據輸出電流、溫度和容重計算含水率的程序，并計算了54個樣品的含水率。便攜式土壤水分溫度速測儀在這些測定中可以簡便快捷的得出結論。
　　
　　通過便攜式土壤水分溫度速測儀對于土壤溫度與濕度的測定，以及對其進行分析總結，我們可以發現，土壤溫度和容重對FDR水分傳感器的含水率檢測結果有顯著影響。土壤溫度和容重越高，FDR的含水率檢測結果也越大。FDR傳感器輸出電流與土壤實際含水率、溫度和容重的關系可用三元二次方程表示，該模型的決定系數為0.9302。驗證結果說明，所建立的模型能根據輸出電流、溫度和容重較好地預測土壤的實際含水率。預測含水率與實際含水率的絕對誤差在-2.64%^-2.81%。