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便携式土壤水分温度速测仪对土壤湿度容重等关系的分析

来源： http://www.top17.net/ 　类别：技术文章　更新时间：2014-09-17　阅读次

　　陆地植物生长最重要的载体非土壤莫属了，土壤是一种混合物质，其组成物质主要有矿物质、有机质、水和空气，在结构上是由形状不规则、排列错综复杂的碎散固相颗粒形成骨架，同时颗粒之间的孔隙充满了不断运动的水和空气。影响农作物生长的制约因素之一肯定是土壤水分，水分是植物赖以生存的保证。在作物栽培过程中对土壤水分温度的掌握是十分重要的，一般可以采用便携式土壤水分温度速测仪进行测定。
　　
　　在FDR土壤含水率检测方法方面，已有研究较多考虑了土壤温度，但较少考虑容重对测量结果的影响。对于具有相同含水率而密度不同的土壤，测量结果可能不同，从而影响传感器测量精度。国内外研究时，多是通过选择合适频率减少密度影响。虽然此方法可以降低密度的影响，但是影响仍然存在。为了探究温度和容重对FDR测量结果的综合影响规律，本文以关中地区的壕土为对象，以湿基含水率为3.82%^-21.43%的土壤为样品，研究了温度(2.5w500C)和容重(0.9-}-1.3g/cm3)对FDR传感器输出信号的影响规律，建立了温湿度的测量模型，为开发具有温度和容重补偿功能的土壤含水率检测仪提供技术依据。
　　
　　为了能在已知样品温度和容重的条件下，根据输出电流值预测土壤的含水率，通过实验测量了含水率在3.82%^21.43%温度在2.50C^-500C，容重在0.9--1.3g/cm3时的54个样品的输出电流，应用牛顿叠代法和Matlab2010b软件(Mathworks公司，美国根据式(C4)编写了依据输出电流、温度和容重计算含水率的程序，并计算了54个样品的含水率。便携式土壤水分温度速测仪在这些测定中可以简便快捷的得出结论。
　　
　　通过便携式土壤水分温度速测仪对于土壤温度与湿度的测定，以及对其进行分析总结，我们可以发现，土壤温度和容重对FDR水分传感器的含水率检测结果有显著影响。土壤温度和容重越高，FDR的含水率检测结果也越大。FDR传感器输出电流与土壤实际含水率、温度和容重的关系可用三元二次方程表示，该模型的决定系数为0.9302。验证结果说明，所建立的模型能根据输出电流、温度和容重较好地预测土壤的实际含水率。预测含水率与实际含水率的绝对误差在-2.64%^-2.81%。