基于图像灰度值模型测定土壤含水量研究

土壤图像灰度值与含水量存在相关性,根据这一特征提出建立灰度值与土壤含水量的数学模型。试验改进了土壤图像灰度值提取的算法,并选取水稻田和花生地两种类型的土壤分别进行了10组重复实验,测定了土壤图像灰度值与其对应土样含水量大小。结果表明:水稻田土壤和花生地土壤所建立的灰度值与含水量的数学模型各不相同,但两类土壤均以三次项的数学模型拟合优度最高。通过模型计算出的土壤含水量与烘干法测得的含水量存在偏差,偏差值小于6%。应用优化后的理论算法和数学模型对土壤含水量的检测结果与土壤真实含水量偏差较低,说明该模型是一种便捷、高效、稳定的土壤含水量测定方法,适于一般的田间土壤含水量测定,可以开发成自动控制灌溉系统的数值分析模型。     

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。     

基于相位差的时域反射仪测定土壤含水量的标定和田间验证

为了检验具有我国自主知识产权的基于相位差检测原理的时域反射仪(TDR)测定土壤水分的性能,利用室内土柱试验,获得了该仪器测定土壤含水量的标定曲线,分析了影响因素,并在田间对标定曲线进行了实际验证。结果表明,容重对仪器测定土壤含水量的影响不显著;土壤质地对校正结果有明显影响,供试的砂质土类,壤质黏土类和黏土类分别可以使用一个特定标定公式,R2均大于0.98,估计标准误差均小于0.020cm3/cm3;该仪器用于田间测定含水量的均方根误差小于0.035cm3/cm3。因此,经过室内标定后,将新型时域反射仪用于测定田间土壤含水量是可靠的。     

“微带线”法测定土壤含水量仪器的研制

本文研究了利用微波微带传输线的原理测定土壤含水量,并对其原理、方法和传感器的结构进行了试验,得出了较好的结果。不同含水量的土壤,其介电常数具有明显的差异。当湿土放置在微带线上时,部分微波能量被耦合进入湿土,引起能量损耗,这种插入损耗与土壤含水量之间有着良好的依存关系。由于其实质是测定湿土的介电常数,在测量过程中土壤温度、化学成分的影响可以忽略,而且被测土壤样品量不受限制,同时又具有足够的灵敏度,测量方法简单,所以微带法具有一定的精度及简单快速和使用方便的优点,较好的解决了利用微波透射法测量含水量仪器存在的主要问题,仪器还适用于测定其它各种均匀物质含水量,而且可满足较高的精度要求。     

半干旱风沙滩区河滨湿地旱柳周边土壤水分分布特征研究

通过对半干旱风沙滩区河滨湿地主要植被旱柳根系带土壤水分进行测定,分析了该植被周围土壤含水量的变化规律以及土壤含水量与前期降雨、沙坡、根系分布等因子的关系。结果表明:前期小雨增加了0~65 cm深度土壤含水量,对95 cm及以上深度土壤含水量影响不明显;位于东坡坡面的旱柳东边的土壤含水量大于西边的土壤含水量;旱柳根系在土壤水分条件好的35~65 cm以及125 cm深度分布较为密集。     

Cat No 5500盐分传感器测定土壤盐分的研究

对ＣａｔＮｏ５５００盐分传感器测定范围、平衡时间、土壤含水量下限等基本性能进行了研究和检验，并利用其测定了人工盐土和自然盐土的含盐量。结果表明，利用ＣａｔＮｏ５５００盐分传感器测定土壤盐分含量是可靠的     

土壤含水量及干土换算湿土查对表

在土壤普查中进行土壤养分速测时,常采用新鲜土样。但土壤中水分含量差异很大在以干土为基数,计算各土样中速效养分的含量时,首先要测定土壤的含水量。土壤含水量通常以100克干土中含有多少克水来表示。为了节省时间,简化计算手续,准确而有效地测定出土壤含水量,我们在实践中摸索制成了土壤含水量和干土换算湿土查对表,以供参考。洲定土壤含水量时应首先知道烧失重,     

TDR测定不同湿度土壤含水量的精度比较研究

[目的]探讨TDR测定土壤含水量的原理,找出TDR测量土壤含水量的适合范围.[方法]用波兰TDR/MUX/mpts水分测定仪,对不同湿度土样的体积含水量进行测定,同时用烘干法和环刀法分别测量其质量含水量和容重,然后转化成体积含水量与TDR的测量值进行比较.[结果]对于质量含水量为0～5％之间的干燥土壤和质量含水量为22％以上的湿润土壤,TDR的测量精度较低.与烘干法相比,绝对误差均大于2％,相对误差大于10％.对于质量含水量为5％ ～22％之间的土壤,TDR的测量精度较高.[结论]在湿润或半湿润地区,TDR法测量土壤体积含水量有较高的精度.     

小麦赤霉病田间分布及流行因素初探

为了更好地了解小麦赤霉病在田间分布和土壤含水量对其发生的影响,对南谯区各乡镇赤霉病病株率进行聚集度测定,同时检测土壤含水量。结果表明,各乡镇之间呈均匀分布而调查点之间呈聚集分布,土壤相对含水量与病株率呈正相关。     

匀密度土样制备装置的研究

研制出一种新型的用于圆锥指数测定的实验室用土样制备装置并给出了该装置的操作规范与程序。该装置适用于较大范围内土壤含水量的土样制备,而且能根据试验所要求的土壤密度,获得沿整个剖面具有密度基本一致的土壤样本。用该装置实际进行了不同土壤含水量和不同土壤密度要求的土样制备,得到了满意的结果。     

土壤表层水分含量测定方法

 介绍美国目前测量土壤表层水分含量的主要方法,设备和这个研究领域的最新发展方向。建议在中国加强这方面的研究,尤其要高度重视遥测法研究,尽早研制出造价低、效率高的土壤水分含量遥测设备。     

不同土层测墒补灌对小麦耗水特性和产量的影响

大田条件下,设置5个试验处理,即:小麦拔节期和开花期各灌溉60 mm(W1);拔节期和开花期测定0~20 cm(W2)、0~40 cm(W3)和0~60 cm(W4)土层土壤含水量,并补灌至土壤相对含水量为70%;全生育期不灌溉(W0);以此研究不同土层测墒补灌对小麦耗水特性和产量的影响。结果表明:土壤贮水消耗量为W3W1W2、W4W0,60~140 cm土层贮水消耗量W3处理最高;W3的籽粒产量最高,其水分利用效率高于W0和W4处理。这表明依据0~40 cm土层含水量测墒补灌拔节期和开花期目标相对含水量为70%的W3处理达到节水高产的效果。     

土壤水分直读仪的试制

本水分仪是根据水土流失遥测预报科研项目的要求而制成的。为了遥测土壤水分,以含水土壤块作为电介质,测取土壤的水分——电容特性曲线。结果表明,土壤的电容量随土壤水分的增加而明显地增加,受其它因素的影响较少。仪器的传感器埋设于土壤中,它具有三个电极和间接的极间介质。相应地,它的测量电路采用具有三个输入端的变压器电桥,从而免除了电极边缘和外界干扰的影响。土壤水分的计量及其温差的补偿是在经验公式的基础上,通过模拟计算电路的运算,便可以在仪表上直接读出土壤含水量的百分值;也可以通过模——数转换而实现打印记录。     

Determining placement criteria of moisture sensors through temporal stability analysis of soil water contents for a variable rate irrigation system

Developing placement criteria for soil moisture sensors is crucial in increasing the practical functionality of a variable rate irrigation (VRI) system. In this field study, the temporal stability pattern of soil water content was compared between VRI and uniform rate irrigation (URI) treatments during growing seasons of winter wheat and summer maize to determine the placement criteria of soil water sensors. The 1.64-ha experimental site located in a highly variable alluvial flood plain was divided into four management zones according to the available water holding capacity ranging from 152 to 205 mm within the 0.6 m soil profile. In each zone, two sub-zones were created to represent VRI and URI treatments. A temporal stability analysis of soil moisture was conducted by regularly measuring soil water contents at 62 locations in the field during the growing seasons. Results showed that the VRI management changed the overall similarity of soil moisture spatial patterns when crop water consumption was provided mainly by irrigation water rather than precipitation. In each management zone, every measuring position was a time-stable location with respect to the mean soil water content. Significant linear regressions were detected between the mean clay percentile in each management zone and the clay percentile representing the mean soil water content sites, and a nearly equivalent value of fitted equation coefficient was obtained for winter wheat (1.15) and summer maize (1.19). These results demonstrated that the temporal stability of soil water content spatial patterns still existed in each management zone with the VRI management, and the clay percentile supplied a priori identification for placement of soil moisture sensors.     

土壤样品含水量快速测定方法的比较研究

[目的]探寻更加快速、节能的土壤样品含水量、测定方法,优选出适用于不同样品数量的最佳干燥途径,对提高土壤含水量、分析效率及实验室节能有重要意义。[方法]以黄绵土(宁夏彭阳)、塿土(陕西杨凌)、紫色土(四川盐亭)3种土壤为试验材料,采用烘箱法、微波炉法、酒精灯干烧法、酒精燃烧法分别对设计含水量为30%、20%、10%的土壤样品含水量进行了测定,并对几种测定方法进行了比较。[结果]微波炉法能将样品的干燥时间缩短至10 min以内,速度快,能耗低,且测定结果与烘箱法没有显著差异,在样品数量较少的情况下可以作为烘箱法的替代方法,而烘箱法仅适用于大批量样品的干燥。该研究提出的酒精灯干烧法可能成为一种较节约燃料的快速干燥方法。该方法的测定准确性还有待改进,适用性需进一步验证。[结论]从实验室节能减排的角度出发,推荐使用微波炉法进行土壤样品干燥,在样品数量较少的情况下尽量避免使用烘箱法。     

北京西山地区人工林土壤水分特性的研究

通过实测得出土壤水分特征曲线和土壤水分常数,并对北京西山地区不同立地条件下的土壤水分特性进行分析.结果表明,在中、低吸力段(＜1 5 MPa)土壤水吸力与土壤含水量之间存在显著的函数关系,经验方程:θ=ΑS-B对该地区的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,土壤的有效水上限(田间持水量)为0.03 MPa 土壤水吸力所对应的土壤湿度,易效水与难效水的吸力界点以0.3 MPa 为宜,土壤的持水性和供水性较低,混交林水分特性优于纯林,同一立地条件下,底层土优于表层土.     

土壤水分测定三种方法的比较

对气量失重法、气量体积法和烘干法3种土壤水分测定方法的测定结果进行比较。结果表明,气量体积法与烘干法测定结果相比有较大差异,气量失重法与烘干法测定结果基本吻合,并分析气量体积法和气量失重法测定结果产生偏差的原因。     

一种基于传输线阻抗变换理论的土壤水分测量仪

土壤含水量的快速、准确测量问题由于其特有的复杂性至今尚未得到圆满的解决。将微波传输线阻抗变换理论应用于土壤水分测量,据此理论提出的测量方案从数学上证明其可行,所设计出的便携式土壤水分测量仪不仅成本低,而且测量精度满足使用要求。     

时域传输技术测定盐土含水量的应用研究

为检测所研制的时域传输仪(ti me domain transmission,TDT)测定土壤含水量的性能,通过室内土柱试验,对时域传输仪在3种质地非盐土和滨海盐土上测定土壤含水量的性能进行了评估。结果表明:在一般非盐化的农业土壤和滨海盐土上,土壤体积含水量和TDT输出的电压之间均存在线性关系。在砂土和砂壤土上,可以忽略质地差异和容重因素的影响用统一关系式计算含水量,估计标准误差是0.017cm3/cm3;在壤黏土上容重因素影响明显,应用时需要单独校正,校正后计算含水量的估计标准误差小于0.016cm3/cm3。TDT水分测试仪在盐溶液中浸入深度和输出的电压值始终保持线性关系,且不受溶液电导率的影响。在滨海盐土上,不同容重条件下土壤体积含水量和TDT输出的电压均呈线性关系,且容重因素影响不明显,可以建立统一的含水量校正关系,估计标准误差是0.019cm3/cm3。因此,TDT水分测试仪可以测定一般农业土壤含水量,在盐溶液中具有抗盐分干扰的优良特性,在滨海盐土含水量的测定上也具有很好的适用性。