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便攜式土壤水分測(cè)定儀的用途及原理
便攜式土壤水分測(cè)定儀能夠?qū)Ω黝愅寥篮投喾N介質(zhì)的水分進(jìn)行測(cè)量，可作為水分定點(diǎn)監(jiān)測(cè)或移動(dòng)測(cè)量的基本工具。具有低功耗、便于攜帶、性價(jià)比高的顯著優(yōu)點(diǎn)，能夠直接讀出土壤的體積含水量。本文主要為大家講解一下土壤水分測(cè)定儀原理、組成及用途。
便攜式土壤水分測(cè)定儀用途：
土壤水分是土壤的重要組成部分，對(duì)作物的生長(zhǎng)、節(jié)水灌溉等有著非常重要的作用。通過(guò)GPS定位系統(tǒng)掌握土壤的水分（墑情）的分布狀況，為差異化的節(jié)水灌概提供科學(xué)的依據(jù)，同時(shí)精確的供水也有利于提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì),目前廣為人知的主要有以下用途：
1、為科學(xué)灌溉提供決策支持:
目前，農(nóng)業(yè)用水已占到淡水資源消耗的92%。在中國(guó)，農(nóng)業(yè)灌溉用水的全國(guó)平均利用率僅為45%（參閱百度百科“灌溉水利用系數(shù)”），55%的水以過(guò)量灌溉后大量滲漏滲透到植物根部以下、地表徑流流失、輸水渠道滲漏等方式被浪費(fèi)。在45%被保存在土壤的水中，又因盲目灌溉、非按需灌溉、水肥一體化不到位等原因，很多的水未能被作物有效利用。
使用托普云農(nóng)便攜式土壤水分測(cè)定儀能動(dòng)態(tài)跟蹤掌握農(nóng)作物根系在土層中的具體深度位置、作物根系的動(dòng)態(tài)吸收消耗水分情況；使用便攜式土壤水分測(cè)定儀所記錄生成的土壤水分曲線圖，能夠以直觀、量化的方式展現(xiàn)出土壤中不同土層的水分含量隨著時(shí)間的變化情況，進(jìn)而做出農(nóng)田灌溉中的灌溉深度、灌溉量、灌溉開始時(shí)間、灌溉持續(xù)時(shí)間、灌溉量上限、土壤水分含量下限等關(guān)鍵因素。
科學(xué)的灌溉決策，使農(nóng)作物生活在一個(gè)農(nóng)作物真正感到舒服的土壤環(huán)境中，對(duì)提高農(nóng)作物的產(chǎn)量大有裨益。
另一方面，人們也不總是希望控制農(nóng)作物生存在舒服的環(huán)境當(dāng)中以提高產(chǎn)量，人們也會(huì)考慮農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量因素。比如，合適的土壤濕度會(huì)使葡萄的產(chǎn)量很高，但葡萄就會(huì)不一定很甜。在法國(guó)、西班牙、美國(guó)等優(yōu)質(zhì)的葡萄酒產(chǎn)區(qū)，在葡萄生育的后期，人們使用土壤水分傳感器的目的卻是監(jiān)測(cè)土壤水分含量，使土壤水分含量保持相對(duì)偏低的狀態(tài)。
2、為正府部門提供數(shù)據(jù)支持、政策依據(jù)
由土壤水分傳感器監(jiān)測(cè)到的土壤水分、土壤溫度數(shù)據(jù)，是農(nóng)業(yè)、水利、氣象和果土等正府部門進(jìn)行相關(guān)正府活動(dòng)、制定和執(zhí)行相關(guān)政策的依據(jù)，也是正府為百姓提供的基礎(chǔ)公共服務(wù)之一。比如近些年來(lái)，各地方正府踴躍推出的正府惠農(nóng)信息服務(wù)平臺(tái)，為當(dāng)?shù)乩习傩仗峁┝舜罅康耐寥缐勄閿?shù)據(jù)、春種秋收指南，土壤水分傳感器是這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)來(lái)源之一。
在果家抗旱防汛體系中，有大量安裝在全國(guó)各地的旱情、墑情監(jiān)測(cè)站，水文站，土壤水分傳感器是這些站點(diǎn)重要、基礎(chǔ)的儀器。
3、為山體滑坡等自然災(zāi)害提供預(yù)警
2013年，中國(guó)共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害15403起，其中滑坡9849起，造成不可估量的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。大量的山體滑坡是由降雨等因素使山體含水量增加、山坡重量增大，山坡重力超過(guò)下層土壤見摩擦力進(jìn)而山體滑坡。土壤水分傳感器是山體滑坡監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中重要、基礎(chǔ)的儀器。
4、為土壤、植物、環(huán)境等科研提供數(shù)據(jù)
土壤水分傳感器被廣泛的應(yīng)用于土壤學(xué)、植物生長(zhǎng)于水的關(guān)系研究、垃圾填埋場(chǎng)的滲漏監(jiān)測(cè)、肥料利用率優(yōu)化、變暖的影響研究等領(lǐng)域。
便攜式土壤水分測(cè)定儀原理：
便攜式土壤水分測(cè)定儀發(fā)射一定頻率的信號(hào)，信號(hào)源探針傳輸，到達(dá)土壤端，由于阻抗不匹配導(dǎo)致部分信號(hào)被反射回傳輸線，從而與原始信號(hào)形成駐波疊加，由于反射率取決于土壤的介電常數(shù)，而土壤的介電常數(shù)跟土壤的含水量呈一定的線性關(guān)系，從而可檢測(cè)駐波疊加信號(hào)得到土壤含水量。