土壤理化特性測(cè)量解決方案

1  應(yīng)用背景

土壤是由固相、液相和氣相三相物質(zhì)組成的疏松多孔體。土壤中這三類(lèi)物質(zhì)每個(gè)組分都具有自身的理化性質(zhì)，彼此之間互相聯(lián)系、互相制約，構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜矛盾的統(tǒng)一體。它們之間的相互關(guān)系，使土壤處于不斷的變化之中，因而形成不同的土壤結(jié)構(gòu)，影響著土壤的物理化學(xué)性質(zhì)和肥力基礎(chǔ)，進(jìn)而影響土壤水、溫、鹽特性以及植物生長(zhǎng)。

土壤緊實(shí)度是土壤重要的物理性狀之一，也是土壤孔隙特征和通透性的直觀(guān)反映；土壤通透性是衡量土壤中三相物質(zhì)存在狀態(tài)和容積比例的重要特征，其好壞主要決定于土壤的總孔隙度、孔隙連接性和通氣孔隙度的大小（邵明安、王全九等，2006），它對(duì)土壤的水肥氣熱及其理化和生物學(xué)過(guò)程、植物的根系鉆透性及植物對(duì)水分養(yǎng)分的利用等因素都有顯著的調(diào)控作用。

土壤是生物賴(lài)以生存的基礎(chǔ)，其養(yǎng)分含量狀況更是影響植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素，通過(guò)實(shí)時(shí)測(cè)量土壤中常量營(yíng)養(yǎng)元素的含量，以為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)施肥、灌溉等管理措施等提供科學(xué)依據(jù)。

2  方案目標(biāo)

盡量在減少人為擾動(dòng)或者避免破壞土壤原結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤水分、溫度、鹽分、緊實(shí)度等物理參數(shù)進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量或連續(xù)監(jiān)測(cè)，對(duì)土壤中鉀鈣鈉鎂氮等常量元素濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，結(jié)合對(duì)其他生理指標(biāo)及多種環(huán)境因子的監(jiān)測(cè)，以了解和掌握植物在生長(zhǎng)過(guò)程中的水溫鹽動(dòng)態(tài)變化，為植物生理生態(tài)研究、植物栽培、農(nóng)田施肥、灌溉決策、農(nóng)作物管理等研究?jī)?nèi)容提供科學(xué)有效的結(jié)局方案。也通過(guò)測(cè)量設(shè)備的應(yīng)用介紹給科研儀器的選擇提供參考。 

3 觀(guān)測(cè)內(nèi)容

土壤水溫鹽三參數(shù)、土壤緊實(shí)度、土壤養(yǎng)分指標(biāo)

4  所需設(shè)備和特點(diǎn)

 4.1  WET-Kit土壤水分、溫度和電導(dǎo)率三參數(shù)測(cè)量?jī)x

• 超高性?xún)r(jià)比三參數(shù)便攜土壤物理參數(shù)測(cè)量
• 測(cè)量迅速，響應(yīng)時(shí)間短
• 可以針對(duì)不同類(lèi)型土壤進(jìn)行標(biāo)定，達(dá)到更高測(cè)量精度

4.2  TDR300土壤水分含量測(cè)量?jī)x

• 探針有3.8厘米、7.5厘米、12厘米和20厘米四種可選，可隨時(shí)更換
• 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可配合GPS繪制土壤水分分布圖

4.3  PR2-4/6土壤剖面水分測(cè)量?jī)x

• 可同時(shí)測(cè)量多個(gè)土壤剖面的水分含量
• 適合多點(diǎn)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)

4.4  SC900土壤緊實(shí)度測(cè)量?jī)x

• 操作異常簡(jiǎn)單
• 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，可配合GPS繪制土壤水分分布圖

4.5  Laqua Twin土壤養(yǎng)分測(cè)量套件

• 測(cè)量簡(jiǎn)單易行，專(zhuān)業(yè)等級(jí)，達(dá)實(shí)驗(yàn)室分析精度
• 測(cè)量要素廣泛，可測(cè)鉀鈣鈉鎂氮等常量營(yíng)養(yǎng)元素和pH、EC

5、測(cè)量過(guò)程和結(jié)果分析

便攜式儀器的最大特點(diǎn)是即插即測(cè)、隨測(cè)隨走，上述儀器在野外所發(fā)揮的巨大作用當(dāng)屬快速普查待測(cè)目標(biāo)區(qū)域的土壤理化特性。譬如WET-kit、TDR300和SC900可以在5-10s內(nèi)獲得土壤水分、溫度和電導(dǎo)率或,土壤水分體積含量以及土壤緊實(shí)度的讀數(shù)；而PR2-4/6在預(yù)先定點(diǎn)埋設(shè)了測(cè)管的前提下，也可以很容易在數(shù)秒內(nèi)即可讀取某個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)4-6層，深度達(dá)1米的土壤剖面體積含水量。

而Laqua Twin土壤養(yǎng)分測(cè)量套件更是可以只利用0.1-2.ml的樣品溶液，即可快速得到堪比實(shí)驗(yàn)室測(cè)量精度的營(yíng)養(yǎng)成分離子濃度。

通過(guò)對(duì)比不同時(shí)間不同地點(diǎn)的土壤理化特性指標(biāo)，了解和掌握某區(qū)域水分變化動(dòng)態(tài)隨時(shí)空變化的規(guī)律，另外也可快速判斷不同位置土壤的緊實(shí)程度和土壤營(yíng)養(yǎng)成分分布狀況，以便為進(jìn)一步施肥管理、耕種模式調(diào)整、灌溉措施跟進(jìn)等管理決策提供切實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。并可結(jié)合植物生長(zhǎng)狀況評(píng)估環(huán)境因子與植物生長(zhǎng)之間的關(guān)系。