土壤墑情自動監(jiān)測站

土壤中水分的多少有兩種表示方法：一種是以土壤含水量表示，分重量含水量和容積含水量兩種，二者之間的關(guān)系由土壤容重來換算。另一種是以土壤水勢表示，土壤水勢的負值是土壤水吸力。

土壤含水量有三個重要指標。一個是土壤飽和含水量，表明該土壤最多能含多少水，此時土壤水勢為0。

第二是田間持水量，是土壤飽和含水量減去重力水后土壤所能保持的水分。重力水基本上不能被植物吸收利用，此時土壤水勢為-0.3巴。

第三是萎蔫系數(shù)，是植物萎蔫時土壤仍能保持的水分。這部分水也不能被植物吸收利用，此時土壤水勢為-15巴。

田間持水量與萎蔫系數(shù)之間的水稱為土壤有效水是植物可以吸收利用的部分。當然，一般在田間持水量的60%時，即土壤水勢-1巴左右就采取措施進行灌溉。

土壤水勢可細分為重力勢、基模勢和溶質(zhì)勢。

土壤水分重力勢以土壤水面與土表面相平時為0。水面高于土表面時為正值（此時也稱為壓力勢）。水面低于土表面時為負值（土壤水吸力為正值）。

土壤基模勢指土壤中礦質(zhì)顆粒表面和有機質(zhì)顆粒表面對水所產(chǎn)生的張力。它的值永遠是負值，即總是將土壤表面的水分向土體內(nèi)吸進來。

土壤水分溶質(zhì)勢與土壤溶液中所含溶質(zhì)數(shù)量有關(guān)，溶質(zhì)越多，溶質(zhì)勢越?。丛截摚?。點水源入滲時，水沿濕度梯度從高水勢處向低水勢處流動，逐漸形成一個干濕交界分明的橢球體形狀，稱為濕潤球，球面各處土壤水勢相等。該球面稱為入滲鋒，在水頭固定不變時，入滲鋒的前進速度隨著時間的延長而減慢。

大部分植物養(yǎng)分都是溶于水后隨水移動運輸?shù)街参锔当晃盏摹o論根系以質(zhì)流、擴散、截獲哪種方式吸收植物養(yǎng)分都在土壤溶液中進行。

土壤水存在于土壤孔隙中，尤其是中小孔隙中，大孔隙常被空氣所占據(jù)。穿插于土壤孔隙中的植物根系從含水土壤孔隙中吸取水分，用于蒸騰。土壤中的水氣界面存在濕度梯度，溫度升高，梯度加大，因此水會變成水蒸汽蒸發(fā)逸出土表。蒸騰和蒸發(fā)的水加起來叫做蒸散，是土壤水進入大氣的兩條途徑。

表層的土壤水受到重力會向下滲漏，在地表有足夠水量補充的情況下，土壤水可以一直入滲到地下水位，繼而可能進入江、河、湖、海等地表水。

墑，指土壤的濕度。墑情，指土壤濕度的情況。土壤濕度是土壤的干濕程度，即土壤的實際含水量，可用土壤含水量占烘干土重的百分數(shù)表示：土壤含水量=水分重/烘干土重×100%。也可以土壤含水量相當于田間持水量的百分比，或相對于飽和水量的百分比等相對含水量表示。

土壤水是植物吸收水分的主要來源（水培植物除外），另外植物也可以直接吸收少量落在葉片上的水分。土壤水的主要來源是降水和灌溉水，參與巖石圈-生物圈-大氣圈-圈-水圈的水分大循環(huán)。

廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)等方面土壤溫度測量及研究。

TDR（Time Domain Reflector）時域反射是一種快速檢測土壤水分的常見原理，其原理是在一條不匹配的傳輸線上的波形會發(fā)生反射。傳輸線上任何一點的波形都是原有波形和反射波形的疊加。TDR原理的設(shè)備響應(yīng)時間約10-20秒，適合移動測量和定點監(jiān)測。測定結(jié)果受鹽度影響很小，TDR缺點是電路比較復(fù)雜，設(shè)備較昂貴。常見的TDR土壤水分測試儀，比如美國SPECTRUM 型號TDR100。

FDR (FrequencyDomainReflectometry)頻域反射是利用電磁脈沖原理、根據(jù)電磁波在介質(zhì)中傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數(shù) (ε) ,從而得到土壤容積含水量 (θv)。介紹了FDR系統(tǒng)的測量原理、系統(tǒng)安裝、測量方法及其在土壤水分連續(xù)動態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用 ,并對實際測量結(jié)果進行了校正 ,可以作為FDR校正的參考。在半干旱區(qū)皇甫川流域的應(yīng)用實踐表明 ,FDR具有簡便安全、快速準確、定點連續(xù)、自動化、寬量程、少標定等優(yōu)點 ,是一種值得推薦的土壤水分測定儀器。常見的FDR土壤水分測試儀，比如德國STEPS 型號MST3000。2100433B

01、本機體積小，軟件操作簡單，性能可靠，記錄間隔可根據(jù)要求從1分至24小時任意設(shè)置。

02、全程跟蹤記錄被測土壤中的溫度數(shù)據(jù)，記錄時間長，具有斷電數(shù)據(jù)自動存儲保護功能。

03、整機功耗小，整機功耗不大于2W。

04、軟件功能強大，數(shù)據(jù)查看方便，隨時可以將記錄儀中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計算機中，并可以存儲為EXCEL表格文件，生成數(shù)據(jù)曲線，以供其它分析軟件進一步進行數(shù)據(jù)處理。

05、單臺記錄儀可以接入最多10路土壤溫濕度傳感器探頭，探頭可測量土壤中的溫度、濕度分布情況。

06、記錄儀可脫開計算機獨立工作，當需要查看當前環(huán)境數(shù)據(jù)時可通過通訊接口由計算機讀取記錄儀內(nèi)的數(shù)據(jù)。

07、一臺記錄儀，可以同時測量多個點的溫度及土壤濕度。

08、數(shù)據(jù)通訊接口：RS232和USB雙接口

09、具有看門狗電路，自動復(fù)位功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行

10、數(shù)據(jù)儲存容量：4M

該儀器是符合《土壤墑情監(jiān)測規(guī)范SL000-2005中華人民共和國水利行業(yè)標準》，根據(jù)土壤墑情監(jiān)測規(guī)范要求設(shè)計，不僅可實時監(jiān)測墑情的最主要參數(shù)——土壤水分，還可根據(jù)用戶需求監(jiān)測土壤溫度等，配套的軟件可根據(jù)用戶需要靈活設(shè)定墑情參數(shù)的采樣周期和存儲周期、巡測和召測數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)進行不間斷監(jiān)測，對土壤墑情的發(fā)生、發(fā)展及變化進行實時的監(jiān)視和分析，為開展排澇抗旱工作提供信息依據(jù)。

土壤水分傳感器采用國際上最流行的現(xiàn)場測試土壤水分原理：頻域反射原理（TDR），該技術(shù)最早應(yīng)用于美國，即傳感器發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計算出土壤的含水量。水分是決定土壤介電常數(shù)的主要因素。測量土壤的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反應(yīng)各種土壤的真實水分含量。TDR土壤水分傳感器可測量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機理無關(guān)，此原理是國際上最流行的土壤水分傳感器測量方法。

一、產(chǎn)品特色：

該儀器是符合《土壤墑情監(jiān)測規(guī)范SL000-2005中華人民共和國水利行業(yè)標準》，根據(jù)土壤墑情監(jiān)測規(guī)范要求設(shè)計，不僅可實時監(jiān)測墑情的最主要參數(shù)——土壤水分，還可根據(jù)用戶需求監(jiān)測土壤溫度等，配套的軟件可根據(jù)用戶需要靈活設(shè)定墑情參數(shù)的采樣周期和存儲周期、巡測和召測數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)進行不間斷監(jiān)測，對土壤墑情的發(fā)生、發(fā)展及變化進行實時的監(jiān)視和分析，為開展排澇抗旱工作提供信息依據(jù)。

土壤水分傳感器采用國際上最流行的現(xiàn)場測試土壤水分原理：頻域反射原理（FDR），該技術(shù)最早應(yīng)用于美國，即傳感器發(fā)射一定頻率的電磁波，電磁波沿探針傳輸，到達底部后返回，檢測探頭輸出的電壓，由于土壤介電常數(shù)的變化通常取決于土壤的含水量，由輸出電壓和水分的關(guān)系則可計算出土壤的含水量。水分是決定土壤介電常數(shù)的主要因素。測量土壤的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反應(yīng)各種土壤的真實水分含量。FDR土壤水分傳感器可測量土壤水分的體積百分比，與土壤本身的機理無關(guān)，此原理是目前國際上最流行的土壤水分傳感器測量方法。

二、應(yīng)用范圍：

廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地質(zhì)等方面土壤溫度測量及研究。

三、產(chǎn)品特點:

01、本機體積小，軟件操作簡單，性能可靠，記錄間隔可根據(jù)要求從1分至24小時任意設(shè)置。

02、全程跟蹤記錄被測土壤中的溫度數(shù)據(jù)，記錄時間長，具有斷電數(shù)據(jù)自動存儲保護功能。

03、整機功耗小，整機功耗不大于2W。

04、軟件功能強大，數(shù)據(jù)查看方便，隨時可以將記錄儀中的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計算機中，并可以存儲為EXCEL表格文件，生成數(shù)據(jù)曲線，以供其它分析軟件進一步進行數(shù)據(jù)處理。

05、單臺記錄儀可以接入最多8路土壤溫濕度傳感器探頭，探頭可測量土壤中的溫度、濕度分布情況。

06、記錄儀可脫開計算機獨立工作，當需要查看當前環(huán)境數(shù)據(jù)時可通過通訊接口由計算機讀取記錄儀內(nèi)的數(shù)據(jù)。

07、一臺記錄儀，可以同時測量多個點的溫度及土壤濕度。

08、數(shù)據(jù)通訊接口：RS232和USB雙接口

09、具有看門狗電路，自動復(fù)位功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行

10、數(shù)據(jù)儲存容量：4M

四、技術(shù)參數(shù):

土壤墑情儀器自動采集各作物的土壤水分，并將結(jié)果通過GPRS傳輸?shù)绞≈行姆?wù)器，中心數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式將土壤墑情數(shù)據(jù)存儲，監(jiān)控與預(yù)警中心按用戶的請求，從數(shù)據(jù)中心調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋給用戶，即墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)、旱災(zāi)預(yù)警數(shù)據(jù)、走勢分析數(shù)據(jù)、報表分析數(shù)據(jù)、短信發(fā)布、信息發(fā)布、圖形預(yù)警信息。

功能亮點一：實現(xiàn)省級土壤墑情監(jiān)測數(shù)據(jù)的監(jiān)管

不同渠道獲得的信息可以在一個共同的平臺上進行管理、分析，且各市、縣土壤墑情管理部門可在統(tǒng)一的土壤墑情監(jiān)控與預(yù)警信息平臺下實現(xiàn)信息互通，進行具有針對性的分析研究。

功能亮點二：建立完善的信息發(fā)布

1．行業(yè)信息發(fā)布：農(nóng)業(yè)相關(guān)的行業(yè)資訊、國家政策、法律法規(guī)，以及省、市、縣相關(guān)的新聞資訊，形成與土壤墑情的數(shù)據(jù)庫，從而為省、市、縣提供相關(guān)的依據(jù)，建立一個信息交流平臺。

2．供求信息發(fā)布：與種植戶、農(nóng)戶建立信息交互的一個平臺?？蔀樽魑锾峁┕┣蟀l(fā)布的信息通道，進行信息共享與宣傳推廣。

功能亮點三：建設(shè)及時的旱情預(yù)警與短信通知

土壤墑情監(jiān)控與預(yù)警信息平臺提供預(yù)警信息的發(fā)布及短信通知，各市、縣，各區(qū)域可將旱災(zāi)預(yù)警信息通過短信的方式發(fā)送到指定的區(qū)域監(jiān)管部門，也可將預(yù)警信息發(fā)送到其下屬部門與上屬部門或指定的農(nóng)戶。預(yù)警信息包括災(zāi)害名稱、影響區(qū)域、災(zāi)害程度及解決對策。

功能亮點四：圖形預(yù)警與災(zāi)情渲染

平臺將災(zāi)情按嚴重程度分為不同顏色，并在省級行政圖中以點的形式表示，只要一打開平臺的行政區(qū)域圖，即可直觀顯示省內(nèi)各區(qū)域的受災(zāi)情況如何。2100433B