土壤水分/电导率/温度传感器性能稳定灵敏度高,是观测和研究盐渍土的发生、演变、改良以及水盐动态的重要工具。通过测量土壤的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。 土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。适用于土壤墒情监测、科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理、精细农业等场合。传感器具有以下特点:
(1)土壤含水率、电导率以及温度三参数合一。
(2)也可用于水肥一体溶液、以及其他营养液与基质的电导率。
(3)电极采用特殊处理的合金材料,可承受较强的外力冲击,不易损坏。
(4)完全密封,耐酸碱腐蚀,可埋入土壤或直接投入水中进行长期动态检测。
(5)精度高,响应快,互换性好,探针插入式设计保证测量精确,性能可靠。
土壤水分对根冠发育的影响
植物根系是吸水的主要器官,其发育受多方面的影响,但起主要作用的是土壤水分状况和通气状况。土壤水分状况影响根系的垂直分布,当土壤含水量较高时,根系扩散受到土壤的阻力变小,有利于新根发生,根系发达。土壤中通常含有一定的可利用水,所以根系本身不容易发生水分亏缺。土壤干旱或供水不足时,根系吸收有限的水分,首先满足自己的需要,给地上部分输送的就很少。所以土壤水分不足时对地上部的影响比地下部的影响更大。根冠比增大。反之,若土壤水分过多,土壤通气条件差,对地下部分的影响比地上部分的影响更大,根冠比降低。适度而缓慢的水分亏缺可增加根重,抑制地上部分的生长,减少地上部分的干物质积累,单产降低,但有利于密植,从而提高总产。研究表明:一定时期的水分亏缺有利于提高产量和品质。前期干旱可以增强后期的抗旱能力,苗期的轻度抗旱能促进根系的“补偿生长”,提高植株的抗旱能力。
土壤电导与盐分的测量
通常电导率EC(Electrical Conductivity)是用来衡量溶液中可溶性盐浓度的指标,单位为西门子每米S/m(1S/m=10mS/cm = 10000uS/cm = 10dS/m)。根据土壤基质或营养液的电导率取决于其温度和盐度(即盐分)的性质,通过测定其电导率和温度就可以求得盐度。EC值的测量温度通常为25℃,同一溶液中,测量温度越低EC值越低。正常的气温条件下,每相差1℃电导率的变化值约为2%。
电导率与盐分大致成线性关系,以温度25℃为基准,其比例为:1μS/cm=0.55~0.75mg/l含盐量,在其它温度下,则需加以校正,即温度每变化1℃,其含盐量大约变化1.5-2%。温度**25℃时用负值,温度低于25℃时用正值。所以可以根据电导率估算盐分。
土壤水分对矿质元素吸收和运输的影响
矿质元素必须溶解在水中才能被植物吸收。但是植物吸收水分和吸收矿质盐分的量是不成比例的,两种吸收均因环境的变化而产生很大差异。植物对水分和矿质的吸收是既有关,又无关。有关,表现在盐分一定要溶解在水中才能被植物根系吸收,并随水流进入植物的根系;无关,表现在两者的吸收机理不同。水分吸收主要是蒸腾作用引起的被动吸水,而矿质吸收主要是消耗代谢能量的主动吸收为主。