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        公司新聞

        土壤水分傳感器在農業土地灌溉中的應用

        人氣:發表時間:2021-08-04

        農業灌溉主要是指農耕農業區的灌溉作業。農業灌溉可分為傳統地面灌溉、普通噴灌和微灌。傳統的地表水灌溉包括邊灌、溝灌、淹灌和泛灌,但這種灌溉由于耗水量大、用水量低,往往是一種不合理的農業灌溉。此外,普通噴灌技術是我國農業生產中較為普遍的灌溉方式。然而,普通噴灌技術的用水效率并不高?,F代農業微灌技術包括微噴灌、滴灌、滲灌等,這些灌溉技術與傳統的灌溉方式相比,一般具有較好的節水效果和較高的水分利用率。

        無論是傳統灌溉、普通灌溉還是微灌,我們都無法憑肉眼判斷土地的濕度是否達到農作物所需的最佳濕度。這時,我們就需要土壤濕度傳感器來幫助我們監測土壤的濕度,以保證灌溉后土壤達到植物生長最佳濕度。

        土壤濕度傳感器就是監測土壤濕度的傳感器,又可以稱之為:土壤水分傳感器、土壤墑情傳感器、土壤含水量傳感器。主要用來測量土壤容積含水量,應用于土壤墑情監測及農業灌溉和林業防護。將傳感器的探針埋到需要濕度監測的深度,用來監測土壤的濕度。通過測量土壤的介電常數,測量出土壤水分的體積百分比,并實時上傳至監控平臺, “濕度過高”則停止灌溉;“濕度過低”則可以通過光電隔離、繼電器控制接在水源的電磁閥繼續灌溉。監控平臺還具有報警功能,可設置濕度上下限值,當濕度過高或者過低時,可以通過平臺界面告警、短信告警、聲光告警等方式及時報警通知到大家。平臺除可實時監測系統運行狀況外,還可對歷史數據進行記錄和分析,也可下載、打印數據,方便科學研究使用。

        目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型,即頻域型和時域型。

        TDR法是上世紀80年代發展起來的一種土壤水分測定方法,中文為時域反射儀。這種方法在國外應用相當普遍,國內才剛開始引進,各部門都相當重視。TDR是一個類似于雷達系統的系統,有較強的獨立性,其結果與土壤類型、密度、溫度基本無關。而且還有很重要的一點就是,TDR能在結冰下測定土壤水分,這是其他方法無法比擬的。另外,TDR能同時監測土壤水鹽含量,且前后兩次測量的結果幾乎沒有差別。這種測定方法的度可見一斑。

        因為TDR法設備昂貴,在80年代后期,許多公司(如AquaSPY,Sentek.Delta-T,Decagon)開始用比TDR更為簡單的方法來測量土壤的介電常數——FDR型(頻域型),它利用電磁脈沖原理、根據電磁波在介質中的傳播頻率來測量土壤的表觀介電常數(ε),從而得到土壤容積含水量(θv),FDR不僅比TDR便宜,而且測量時間更短,在經過特定的土壤校準之后,測量精度高,而且探頭的形狀不受限制,可以多深度同時測量,數據采集實現更加容易。FDR具有簡便安全、快速準確、定點連續、自動化、寬量程、少標定等優點,是一種值得推薦的土壤水分測定儀器。

        市場上大多數土壤水分傳感器采用FDR法測定土壤水分,通過測量土壤的介電常數,測量出土壤水分的體積百分比,符合目前國際標準的土壤水分測量方法,能直接穩定地反映各種土壤的真實水分含量。適用于土壤墑情監測、科學試驗、節水灌溉、溫室大棚、草地牧場、土壤速測、植物培 養、溫室控制、精細農業等,同時在水利、氣象及各種顆粒物含水量的測量。