[发明专利]一种频域法田间持水量测定方法

说明书

本发明公开一种频域法田间持水量测定方法，选用幂函数导管式土壤水分监测仪，灌浆排气法安装仪器到被测土壤中，通过仪器参数调整使仪器的监测精度达到规定要求，将水分在土壤中的运移规律与仪器法测定土壤含水量技术有机地相结合。在实测土壤含水量过程线上找到了田间持水量的出现点，方便快捷地确定出该土壤的田间持水量。使用时只需将仪器安装到被测土壤里，调整参数使之达到精度要求，之后只需向土壤里注水，不需人工做任何干预，即可测定出田间持水量，从而实现墒情监测自动化。

技术领域

本发明公开一种频域法田间持水量测定方法，特别适用于旱情自动监测系统工程的建设与运行，属于旱情监测技术领域。

背景技术

现代研究表明，无论哪种土壤，土壤从接受水分到水分消退，其含水量过程线都会呈现出上升段、平头段、消退陡段、陡缓过渡段、消退缓段几个变化明显的特征，其中平头段、陡缓过渡段对测定田间持水量意义重大，平头段表示土壤含水量已经到达饱和，可以停止向土壤注水；陡缓过渡段说明田间持水量即将出现。从田间持水量定义可知，土壤中自由水消退结束的时刻即是土壤束缚水数值最大的时刻，此时的土壤含水量即为田间持水量，这是理论上的结果。事实上自由水和束缚水在消退过程中不会绝对分开而独立进行，所以才会出现陡缓过渡段而不是一个明显的拐点。所以，田间持水量出现在陡缓过渡段低端的第一个相对稳定的时刻。

传统的田间持水量测定方法只有人工法，包括室内测定法和田间测定法。室内测定法包括环刀法、压力模法等，田间测定法包括小区灌水法、天然降水法等。人工法测定田间持水量受人为因素影响严重，测定人员技术水平、工作经验、敬业精神、权威性等均会影响到测定结果的科学性、准确性；人工法测定田间持水量的整个过程是在人为改变了水分在土壤中的运移规律的条件下进行的，这也影响了测定结果的准确性；人工法测定田间持水量历时长、工作强度大、所需费用多，操作程序复杂，极不适应旱情监测工作的实际需求。

发明内容

本发明公开的一种频域法田间持水量测定方法，目的旨在解决现有人工法测定田间持水量的精度低、历时长、强度大、费用多、人为影响严重、程序复杂等问题。

本发明所述的一种频域法田间持水量测定方法，包括以下步骤：

1）仪器类型

具有幂函数公式的导管式墒情监测仪；

2）仪器公式

公式形式是幂函数：y=ax^b+c；公式需分三层设置，具有远程调整仪器参数、调整监测频次功能；

3）仪器安装

用灌浆排气法将仪器安装在被测土壤中：先用螺旋钻打孔，再用环刀钻切削钻孔，把钻出的土壤放入盆中加水和成泥浆倒入钻孔中，把仪器沾满泥浆后缓慢插入钻孔，并上下拔插仪器，以便排净钻孔中的空气；仪器安装完毕并稳定1～2天；

4）仪器监测精度检验：

根据确定的精度要求在仪器附近进行人工取样，烘干计算人工法土壤含水量，与同时刻仪器监测数据进行比较，满足精度要求即可进行田间持水量测定，否则进行参数调整；

5）仪器参数调整方法

将人工法监测数据和仪器法监测数据分别代入仪器公式y=ax^b+c后得到：

y=ax^b_人+c₁ （1）

y=ax^b_仪+c₂ （2）