温度对TDR法测量土含水量影响的试验研究与误差修正

为了研究温度对TDR法快速测量土壤含水量的影响,本文在分析TDR法测量土壤水分的基础上,利用JL-01型土壤水分测定仪分别测定不同温度下重塑粉质粘土含水量,并与烘干法测量结果进行了比较,拟合得到了TDR法测量土壤含水量误差随温度变化的公式,并给出了修正后的土壤含水量。试验及分析结果表明,虽然正低温对TDR法测量土壤含水量的结果影响在一定的范围之内,但经过温度修正的测量值会有效降低测量误差。     

标定水温对改进型时域反射仪(TDR/MUX/mpts)土壤含水量测量精度的影响

改进型时域反射仪(TDR/MUX/mpts)是一种土壤物理参数综合监测仪,是在传统时域反射仪的基础上进行改进并融合了土壤水分、温度和盐度基质吸力等土壤物理参数监测功能,实现了连接PC操作,能实时动态监测土壤物理参数值,记录并测量数据,是目前比较先进的一种土壤监测仪器。当利用仪器测量土壤含水量时,仪器标定过程需要手动测量并输入标定水温,水的介电常数会因温度产生变化,因此仪器标定水温可能对其土壤含水量测量精度造成影响;试验设计利用不同温度的蒸馏水标定仪器,并测量同一土样的含水量值与烘干法测量值进行比较,分析可知标定水温度会影响仪器的土壤含水量测量精度,标定温度在15~35℃时结果精度较高。     

一种智能灌溉控制器的研究与设计

[目的]采用电桥法和称重法对土壤含水量进行实验研究和控制器的设计.[方法]依据电桥法设计出灌溉控制器的工作原理,用电桥测出土壤两端电阻值的变化,进而求出因土壤电阻值的变化所引起的电压变化,经过89C51单片机的多级放大和算法处理,实现控制器对土壤含水量的采集、控制和显示.[结果]控制器土壤湿度测量值随着沙土含水量增大而增大,一般测量值在40％ ～ 80％时都可以满足大多数植物的需水量要求.[结论]该研究设计的智能灌溉控制器可以用来测量和控制土壤的湿度.     

两种园林用FDR土壤水分传感器的精度校正

利用质地差异较大的园土及草炭∶陶粒∶园土=3∶1∶1（体积比）的混合基质对2种土壤水分频域反射仪（FDR）进行了室内标定.结果显示,在目前园林应用的测量精度内,土壤质地对两种FDR土壤水分传感器的测量影响不显著,但FDR测量值较烘干法明显偏高,校正斜率介于0.68～0.70之间.相关分析表明FDR测量值与真实值之间有极显著的相关性,相关系数大于0.97.利用获得的线性函数进行校正,校正后的土壤水分值与采用传统的烘干称重法测得的值相符.基于以上结果,FDR土壤水分传感器能准确、快速测定土壤含水量,在城市园林节水灌溉管理中发挥重要作用.     

利用TDR对自动墒情站监测数据的校正

针对自动墒情监测站上报数据不准确的问题,在安徽省滁州市城西径流实验站,对比12个月人工烘干数据与机测数据,并使用国产时域反射(TDR)设备对不同时期土壤介电常数进行测量,使用土壤介电常数的平方根与机测体积含水量数据进行线性拟合,得出校正公式,并带入机测数据使用Topp公式进行校正计算。结果表明,国产TDR仪能够准确测量土壤介电常数,使用土壤介电常数对自动墒情监测站上报的土壤体积含水量数据进行校正的方法符合要求,省时省力,切实可行。     

液质联用法检测土壤中20种常见农药残留

[目的]建立一种高效液相色谱-串联质谱联用法同时检测土壤中多种农药残留的方法.[方法]样品经调节含水量后使用乙腈振荡提取、盐析离心分层并取上清液经吸附剂净化,用高效液相色谱-串联质谱法测定,内标法定量.[结果]方法的线性范围为10～500 μg/L,检出限为0.2～1.7 μg/kg,加标回收率为76.05％～114.87％.[结论]该方法简单、快速,可实现对土壤中多种农药残留的同时测定.     

不同土壤水分测定方法的比较研究

[目的]为正确使用TDR法和FDR法测定土壤水分含量提供理论依据。[方法]以铝盒烘干法为标准,通过对TDR法和FDR法进行校验,明确它们的优缺点及土壤温度对测定结果的影响。[结果]室内模拟试验结果表明：3条曲线具有相同的变化趋势;横坐标在3.0~23.0时,θT比θF更接近真实值（θv）;横坐标在18.0~23.0时,θT与θv基本一致;横坐标大于23.0时,θv、θT和θF之间的差距甚小。田间试验结果表明：除了2、3、4和8点,FDR的测定结果与θv的差距都很大;TDR的测定结果与θv的差距都很小。综合分析结果表明：FDR的曲线在最下面,与θv的曲线始终保持一段距离,它们之间只有2个交点;TDR和θv的曲线都在上面,它们距离很小,有7个交点,说明TDR的测定准确度比FDR的高。[结论]用TDR法测定土壤含水量准确、方便、快捷。     

高盐土壤环境对土壤水分传感器的影响及校正研究

为对市场上主流水分传感器在高盐土壤中的含水量测量值进行定量化对比及校正，选取8种主流传感器(EC-5、5TE、Teros12、Hydra-probeⅡ、TDR315L、TDR315H、TDR305H、CS655),在江苏如东滨海重度盐土(全盐量为6.8 g·kg^-1)中进行含水量测量值对比及校正研究。在土柱中配制0.20～0.45 cm³·cm^-3 6个标准土壤含水量级土样，进行测量记录。对比结果发现：各传感器含水量测量值均呈现不同程度偏高。除EC-5外，其他传感器均出现局部高含水量区间失真现象，失真类型又分突变型和不敏感型两种。CS655全量程突变失真，Hydra-probeⅡ、5TE、TDR315L和TDR315H在0.35～0.40 cm³·cm^-3出现突变失真，TDR305H和Teros12超过0.40 cm³·cm^-3后呈现不敏感失真。在各传感器含水量测量值小于失真阈值范围内，TDR315H和TDR305H含水量测量值偏高程...     

不同水肥组合对宁夏干旱风沙草原区固定喷灌紫花苜蓿土壤含水量及品质的影响

[目的]研究不同水肥组合对宁夏干旱风沙草原区固定喷灌紫花苜蓿土壤含水量及品质的影响.[方法]通过田间试验,对不同水肥组合下固定喷灌紫花苜蓿土壤含水量、作物水分利用效率和品质等指标进行综合分析.[结果]在沙土条件下,当苜蓿根区土壤含水量低于6.3％时必须灌水,灌水至土壤含水量在12.0％以上,每次灌水至40～60 cm;处理T4作物水分利用效率最高,产量较高,粗蛋白含量最高,适口性较好.[结论]宁夏干旱风沙草原区最优的水肥组合方式为灌溉定额3600 m3/hm2,施肥量N 75.0 kg/hm2、P2O5105.0 kg/hm2、K2 O 90.0 kg/hm2.     

微波-红外测物质含水量方法的研究

[目的]探寻能够快速、准确、方便地测量物质含水量的方法.[方法]以砂子为例,基于微波加热原理与红外测温原理,研究物质在微波加热下温度变化和含水量的关系,绘制二者的变化规律曲线,提出一种新型测量物质含水量的方法.[结果]试验表明,微波红外法在测定物质含水量时更能节省时间,提高工作效率,并且准确方便.[结论]微波-红外测定物质含水量的方法可用于土壤、粮食等物质含水量的测定,具有很好的发展前景.     

桂林喀斯特地区干湿循环过程中土壤水含量的空间变异

[目的]研究桂林喀斯特地区干湿循环过程中土壤水含量的空间分布变化,为解决该地区农田水土流失及农作物防旱抗旱提供理论依据.[方法]选取种植有大豆、梨树和甘蔗3种不同农作物的耕作地为试验地,分析3种试验地在干湿交替条件下土壤表层0~6 cm土壤水含量的空间变异,并利用地统计方法研究不同土地利用方式下的土壤空间分布变异.[结果]大豆、梨树和甘蔗3种试验地的土壤质地差异不显著(P>0.05),土壤容重表现为梨树地最小,但土壤有机质含量和总孔隙度均以梨树地最高.3种试验地湿润阶段的土壤水含量是干旱阶段土壤水含量的2~3倍.在整个干旱—湿润循环过程中,3种试验地的土壤水含量均表现为梨树地>甘蔗地>大豆地,土壤水含量空间分布比为37.18%~95.99%,呈中等偏上的空间相关性,说明试验地的空间分布在一定范围内表现稳定,但因不同的土地利用方式存在一定变异性,变异强度也因其耕作方式或管理方式的不同而异.[结论]桂林喀斯特地区土壤自身具有维持其土壤水含量空间分布稳定的能力,但耕作方式、灌溉等人为因素在一定程度上会削弱土壤水含量的空间稳定性.     

钻石T黑麦草产量和品质对浇灌的响应研究

[目的]研究钻石T黑麦草产量和品质对浇灌的响应,摸清钻石T黑麦草在不同条件下的生育特性。[方法]采用旱地、稻田浇水、灌水和室内测试分析的方法对其产量和品质进行试验。[结果]钻石T产草量对水分很敏感,其中,稻田浇水对产草量影响最大,其产草量最高,为70 285.13 kg/hm2,其次稻田灌水处理(产草量68 951.13 kg/hm2),与其他4个处理之间达极显著水平,旱地浇水处理影响最小,产草量仅54 152.06 kg/hm2;干鲜比以稻田对照最高,为0.158 3,其次稻田浇水为0.137 5,而稻田灌水对干鲜比影响最小,产草量仅0.091 9。在浇灌条件下,钻石T黑麦草无氮浸出物和钙含量降低,降幅为1.27%～5.06%,含水量、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和全磷含量提高,其中粗灰分提高达12.37%,其余大多提高不明显,增幅为0.8%～6.52%。[结论]钻石T黑麦草产量和干物质积累受土壤的保水能力和含水量影响较大,品质的影响不显著,稻田不浇水或适量浇水、旱地则以灌水有利于钻石T干物质含量的提高;在少雨缺水的冬季和地区,生产中无论稻田还是旱地种植钻石T黑麦草,都应重视水分管理。     

基于均匀设计—偏最小二乘回归建模的秸秆型颗粒饲料部分加工参数研究

[目的]探讨秸秆型颗粒饲料的部分最优加工参数,为甘肃省河西地区加工生产秸秆型颗粒饲料提供参考.[方法]采用均匀设计方法设计两种类型的秸秆型颗粒饲料：（A）秸秆颗粒饲料和（B）秸秆精粗颗粒饲料,通过研究不同组别的秸秆型颗粒饲料加工过程中制粒水分、秸秆粉碎粒度、粘结剂添加比例、干燥冷却时间等因素对颗粒密度、成型率及水分等指标的影响,建立回归方程,并采用偏最小二乘回归分析法确定两种秸秆型颗粒饲料的最优加工参数.[结果]当制粒水分为16.63％、秸秆粉碎粒度为5.0 mm、粘结剂添加比例为0.58％、干燥冷却时间为15.74 min时,秸秆颗粒饲料3个成品指标的综合效果最佳;当制粒水分为12.00％、秸秆粉碎粒度为2.0 mm、粘结剂添加比例为1.92％、干燥冷却时间为25.00 min时,秸秆精粗颗粒饲料3个成品指标的综合效果最佳.[结论]在制粒机本身性能不变的条件下,饲料配方、粉碎粒度、调质及冷却干燥时间等因素对秸秆型颗粒饲料质量指标均有一定影响;利用均匀设计—偏最小二乘回归建模设计试验,可在取得较好代表性结果的同时减少试验工作量,提高试验效率.     

基于Globe-Logging TDR系统的棉花土壤水分与温度研究

[目的]研究基于Globe-Logging TDR系统的棉花土壤水分与温度的变化规律.[方法]在棉花土壤中分10、20、30以及40 cm土层深度水平埋装一根Globe-Logging TDR测量探针,通过无线网络在线监测7月棉花土壤水分和土壤温度的变化规律.[结论]在不降雨或不灌水的情况下,深层土土壤水分要高于浅层土,深层土的土壤含水率与土壤温度呈反比例关系;当土壤温度高于最低气温时,土壤温度随着土层深度的增加而升高.[结果]该研究可为Globe-Logging TDR系统的推广应用提供参考.     

TDR法、中子法、重量法测定土壤含水量的比较研究

对用ＴＤＲ法、中子法和重量法测得的土壤水分含量观测值的比较结果表明,随着土壤深度和测量时间的变化,中子法的平均测定误差为３．７６％,ＴＤＲ法为３．５９％。并且这２种方法的土壤水含量观测值的时空变化和重量法具有相同的趋势。因此,用ＴＤＲ法测定土壤含水量与用中子法是同样可靠的。     

土壤水分时域反射仪(TDR)自制探头的校正与应用

根据TDR工作原理制作了TDR探头,并对其进行了室内标定,结果表明,介电常数的平方根(Ka)与体积含水量(,θ%)有良好的线性相关(R2=0.995)。并在田间与中子仪测定结果进行了对比,结果表明,平均绝对偏差为0.17%,平均相对偏差为8.58%,说明TDR自制探头可以在黄土高原地区推广应用。     

大豆粉中水分含量测定的研究

[目的]优化直接干燥法测定大豆粉中水分含量的条件,使试验结果更快捷、更准确。[方法]依据GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》直接干燥法测定大豆粉中水分含量,根据测定值与指定值计算出Z值,进行能力验证考核,分析比较该试验的最优条件。[结果]考核样大豆粉水分含量指定值为6.81%,标准偏差为0.12%,而通过试验得到的水分平均值为6.92%,Z值0.91。试验最优条件为称量瓶质量小,烘烤时间3 h,称样的质量3 g左右。[结论]该研究可为大豆粉中水分含量的测定提供参考。     

通用调理剂对土壤PCB28降解的效果及影响因素研究

[目的]明确施用通用调理剂对土壤PCB28降解的影响。[方法]土壤添加2 mg/kg PCB28后,根据不同浓度通用调理剂、有机肥和含水率等设置12个处理,开展培养试验,并于培养0、14、21、28 d采集土样分析PCB28浓度。[结果]施用调理剂能够促进土壤PCB28的降解,其降解率为48.6%,施用有机肥可以继续促进PCB28的降解率至59.8%,并且提高含水率能够进一步提高PCB28的降解率至67.9%。[结论]施用0.4 mg/g调理剂、0.7 mg/g有机肥和提高土壤含水率能够显著提高土壤PCB28的降解率。