仁用杏生长过程中如何使用多参数土壤水分、温度速测仪
仁用杏以杏仁为主要产品，是一种适应性强、耐寒、耐干旱癖薄且经济价值较高的优良经济树种和荒山绿化先锋树种，主要分布于我国河北、辽宁、甘肃、内蒙、陕西、山西、新疆等北方干旱半干旱地区。目前在西北地区栽植规模较大，不仅在改善当地的生态环境、防止水土流失和荒漠化方面发挥着重要的作用，而且已成为西北地区一项重要的支柱性产业。
在西北地区的环境建设和荒漠化治理中，干旱是主要的制约因素。仁用杏绝大多数栽植于环境条件恶劣的山区，缺水矛盾更加突出，这已成为限制发挥仁用杏其三大效益的关键因素。以往对仁用杏的研究都集中在栽培管理上，对其抗旱特性和水分生理的研究尚未见报道。因此，对仁用杏的抗旱生理和水分关系进行研究十分必要。本试验通过多参数土壤水分、温度速测仪，对不同土壤水分条件下仁用杏的水分特征和生长规律进行了研究，探索其在正常水分条件下及干旱胁迫过程中的蒸腾耗水规律，以期为仁用杏生产实践中的土壤水分管理提供理论依据，使有限的水资源利用更加科学合理。
1 材料与方法
1. 1 材料
树种1 年生仁用杏苗，品种为龙王帽，购自陕西榆林。土壤沙盖黄土采自榆林市郊，最大田间持水量为17.2%; 黄绵土采自吴旗县铁边城，最大田间持水量18.75% 。土壤取回后过筛，去除杂质后备用。
仪器设备
多参数土壤水分、温度速测仪托普仪器TZS-II。
1. 2 方法
1. 2. 1 试验布设试验共设5 个土壤水分处理，分别为土壤最大田间持水量(8/) 的100%( 处理1)，87.14%( 处理2) ， 70%(处理3) ， 52%( 处理。，40%(处理日，每处理4 个重复。植苗前1 周测量土壤含水率，使每盆所装土壤换算成烘干土后重量为45。根据设计的土壤含水率计算出每盆重量，作为2 个土类各处理水平的标准盆重。挑选生长基本一致的苗木55 株， 15 株用烘干法测量生物量，用以估算试验当年的净生物量，其余40 株分别栽植在2个土类的盆内，每盆1 株，每个土类20 盆。另外，每个土类各设3 盆未植苗对照，用来估算土壤的蒸发量。2002-03-25 植苗，挠1 次透水，以后视土壤的干湿情况适当浇水，确定苗木成活后，从5 月中旬至10 月底按设计进行控水处理。试验在西北农林科技大学林科院温室内进行。每盆土壤表面覆砂石3. 0kg ，以减少土壤蒸发。
1. 2.2 测定方法(1)单株苗的蒸腾耗水量用称
重法[3.4]计算， 5 d 称重1 次，称完后加水至各盆的准重量。单株苗的蒸腾耗水量=标准盆重一称后重量一土壤蒸发量;*分利用率[4.5]= 蒸腾耗水量/干物质重。(2) 叶水势臼叫]采用压力室法测定。(3) 保水力[6.7]用室内自然风干法测定，每隔1 h 用1%∞的电子天平称重1 次，计算叶片的祟计失水率。累计失水率=累计失水量/叶鲜重。(4) 叶片相对含水率(RWC) 和水分饱和亏(WSD) 白.6.8-10] 用烘干法计算。WSD/%=(( 叶饱和重一叶鲜重)/(叶饱和重一叶干重)) X100% ，RWC/%=(( 叶鲜重一叶干重)/(叶饱和重一叶干重))X 100% 0 (5) 组织密度臼]计算公式为:组织密度=叶干重/叶饱和重。(6) 生长量用常规法测定。每月测1 次苗木的地径、新稍长。(7)生物量用烘干法测定，在试验结束时，将苗木分部位烘干称重，计算根重比和茎重比囚。根重比/%=(根干重/总干重) X 100% ，茎重比/%=(茎干重/总干重)X100% 。
1. 3 统计分析
数据采用TZS-II软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 土壤水分对仁用杏水分特征的影晌
2. 1. 1 对仁用杏叶水势、叶相对含水率、饱和亏和组织密度的影响在研究抗旱植物的水分关系时，叶水势已被普遍用作反映植物水分状况的指标的。
表1 结果显示，在沙盖黄土和黄绵土上，仁用杏叶水势均随土壤水分含量的减小而下降，但二者在具体的变化幅度上略有差异z 在沙盖黄土上，从处理1到处理4 ，随水分下降，叶水势下降幅度逐步增大，而从处理4 到处理5 ，又呈减少趋势F 在黄绵土上，从处理1 到处理2 ，叶水势降幅很小，仅为0.4 MPa,从处理2 到处理5 ，降幅逐步增大，特别是从处理4到处理5 ，叶水势降幅突增，达到17.4 MPa 。这种变化是由于树木在轻度水分胁迫下，可以通过调节水旱时，树木无法通过对水流阻力的调节来满足蒸腾要求，此时叶片水势就会较大幅度下降阳，在树木与土壤之间形成较大的水势梯度，以利于树木从土壤中吸水，这是树木对土壤干旱胁迫的适应性反映。但在沙盖黄土上，当土壤严重干旱时并未出现叶水势大幅下降的现象，而是降幅变少，这种现象的机理尚待进一步研究。
叶片的相对含水率和饱和亏能真实地反映土壤缺水时植物体内水分的亏缺程度。比较相同的水分胁迫条件下的WSD 和!:::.WSD 值，可以反映植物维持水分平衡能力的大小C气从表1 可以看出，在2 种土壤上，随土壤含水率下降，叶片的相对含水量变化趋势与各自叶水势的变化趋势相同，而相对饱和亏的变化趋势与之相反。2 个土类上，饱和亏的变动幅度均不大， !:::.WSD 值均在10% 以内，这说明仁用杏具有较强的保水能力和抗旱'性。组织密度也是反映植物抗旱性能大小的指标E 叭组织密度在2 个土类不同水分处理中的变动幅度都较小，同样也说明了仁用杏具有较强的抗旱能力。
2. 1. 2 对仁用杏叶片保水力的影响由
土壤水分较好时(处理1 ， 2) ，仁用杏叶片的累计失水率明显比干旱时(处理3 ， 4 ， 5) 大;当土壤处于轻度、中度和严重干旱时，叶片的累计失水率呈缓慢增加趋势，但叶片的失水速度变慢，这种变化有利于植物组织抗脱水能力的提高时，以维持植物体内的水分平衡和基本的生理活动。比较图1a 和图1b 可以看出，随着土壤水分下降，黄绵土上的仁用杏累计失水率下降幅度较沙盖黄土大，表明生长在黄绵土上的仁用杏对干旱的适应能力更强。这是由于土壤条件不同造成的，因黄绵土的理化性质.于沙盖黄土，而土壤肥力有助于提高树木的抗旱、保水能力[2] 。
在沙盖黄土和黄绵土上的仁用杏叶片累计失水率
2.2 土壤水分对仁用杏单株耗水量的影响
2. 2. 1 每5d 的耗水量变化仁用杏在黄绵土和沙盖黄土上每5d 的耗水量见（下）。
黄绵土
沙盖黄土
图2 黄绵土和沙盖黄土上仁用杏每5d 的耗水量
由图2 可以看出，在2 种土类上，仁用杏的单株耗水量随土壤水分的减少而减少，各处理间差异显著。在黄绵土上，处理1 ， 2 ， 3与处理4 ， 5 间差异显著;在沙盖黄土上，处理1 ， 2 与处理3 ， 4 ， 5 之间差异显著。这说明土壤水分在适宜或轻度干旱时，仁用杏主要通过降低单株耗水量来减少体内水分的散失，以维持体内水分平衡;而在中度和严重干旱时，单单依靠降低蒸腾失水已不能维持体内的水分平衡，而同时还要通过提高水分利用率和光合速率来抗旱[3~16] ，此时，土壤水分对其耗水量的影响不显著。比较图2a 和图2b 还可看出，在相同的水分处理条件下，2 个土类上仁用杏的单株耗水量不同，黄绵土上的单株耗水量大于沙盖黄土，这是由于同土壤类型的理化性质不同造成的。通过以上分析可以得出，单株耗水量不但受土壤水分的影响，而且还受土壤理化性质的影响，这就为改善土壤理化性质以提由图2 可以看出，在2 种土类上，仁用杏的单株耗水量随土壤水分的减少而减少，各处理间差异显著。在黄绵土上，处理1 ， 2 ， 3 与处理4 ，5 间差异显著;在沙盖黄土上，处理1 ， 2 与处理3 ， 4 ， 5 之间差异显著。这说明土壤水分在适宜或轻度干旱时，仁用杏主要通过降低单株耗水量来减少体内水分的散失，以维持体内水分平衡;而在中度和严重干旱时，单单依靠降低蒸腾失水已不能维持体内的水分平衡，而同时还要通过提高水分利用率和光合速率来抗旱[3~16] ，此时，土壤水分对其耗水量的影响不显著。
比较图2a 和图2b 还可看出，在相同的水分处理条件下， 2 个土类上仁用杏的单株耗水量不同，黄绵土上的单株耗水量大于沙盖黄土，这是由于不同土壤类型的理化性质不同造成的。通过以上分析可以得出，单株耗水量不但受土壤水分的影响，而且还受土壤理化性质的影响，这就为改善
土壤理化性质以提
表z 仨用杳月耗水量变化
2.2.3 总耗水量的变化不同土壤水分处理仁用杏单株总耗水量影响.著，总耗水率的降低而显著降低。由表3 可以看出， 2 个土类上的总耗水量均表现.处理异显著，而处理4 ， 5 间差异不显著。土壤水分在70%.-100%()r 时，由于水分能够.足植物生长的需要且比较充足，因此，单株耗水量随土壤含水率的下降而下降的幅度不显著F 在40% flt 和52% 时，因受到土壤严重干旱的胁迫，仁用杏启.其他抗早生理机制，此时，单株耗水量受土壤水分进一步降低的影响也就不显著了。
由表3 还可以看出，土壤水分对仁用杏的水分利用率影响显著。在黄绵土上，处理1 和处理2 的仁用杏每生产19 干物质，分别需蒸腾消耗水分0.458和0.405 kg ，分别比处理3 多0.043 和0.096 峙，分别比处理4 和处理5 多0.247.-.....0.403 kg; 随着土壤水分下降，生产1 g 干物质所消耗的水量呈下降趋势。沙盖黄土也存在类似现象。这表明土壤水分充足条件下，仁用杏明显存在过量蒸腾的浪费现象，土壤适度干旱能够显著提高仁用杏的水分利用率，其用提高自身对水分的利用率来抵御干旱。
2.3 土壤水分对仁用杏生长特征的影晌
由表4 可知，仁用杏的地径、枝长、根重、茎重、生物量均随土壤水分的减少而减少。在黄绵土上，土壤水分对仁用杏生物量的影响达到显著水平，而对其他各项生长指标的影响均未达到显著水平，茎重比和根重比随土壤含水量的降低呈波动状变化，但规律不明显F 在沙盖黄土上，土壤水分对仁用杏生物量、茎重和根重的影响达显著水平，而对根重比、茎重比、地径和枝长的影响不显著。不同的土壤水分处理对仁用杏地径和枝长生长量的影响不大，这可能与1 年生仁用杏苗在移栽后缓苗期较长，而对环境的敏感性较低有关。要获得较大的生物量，土壤的含水率不应低于处理4 的水平，即52%。
3 结论与讨论
3.1 土壤含水率对仁用杏水分特征的影晌在黄土高原，水分是影响树木水分特征和生长特征的主导因素。植物的水分特征是植物在结构上对环境变化的一种响应，它是植物忍耐干旱胁迫强弱的重要指标，如水分饱和亏、水分含量、叶水势等EMA16] ，与本研究结果基本一致。叶片保水力的大小是植物组织持水性和抗旱能力大小的反映[7 ，14] ，本研究结果表明，随土壤水分含量减少，仁用杏叶片的保水力增加，这一特点说明，仁用杏是一种具有较强抗旱能力的树种，仁用杏能够在西北地区大面积栽培便是很好的证明。
3.2 土壤含水率对单株耗水量的影晌
研究植物的耗水量变化规律对干旱半干旱地区森林经营有着十分重要的现实意义。目前，国内外学者对此规律的研究大多集中于蒸腾速率，关注的是植物的瞬时耗水量，对树种实际耗水量的定量研究较少。本研究通过盆栽试验，对仁用杏的单株耗水量规律进行了研究，结果表明仁用杏单株耗水量随土壤水分的减少而显著减少，在土壤水分充足到轻度干旱时，单株耗水量随土壤含水量降
低而降低的幅度不大，当干旱进-步加剧时，耗水量明显减少，这与李吉跃等人的研究结果基本一致。
3.3 土壤含水率对仁用杏生长特征的影晌
植物的生长行为是受到多种环境因子综合作用后的最终表现。在黄土高原地区，土壤水分是制约树木生长的主要环境因子[5.11] 。不同土壤水分处理对仁用杏的总生物量有显著影响，总生物量随土壤水分的下降而减少。要获得较大的生物量，土壤水分含量不应低于52% 。在各土壤水分处理中，黄绵土上的仁用杏生长量均大于沙盖黄土，这是由于黄绵土的理化性质优于沙盖黄土。这与王乃江等[2]通过施肥改善土壤理化性质，使大扁杏的抗旱能力和生长量得以提高的研究结论一致。不同土壤水分处理对仁用杏生物量的分配影响不显著，这与文献[8 ，12 ， 13J 的研究结果不同，其原因可能是不同树种的生长特性存在着差异。
土壤墒情监测系统的操作方法及注意事项 农业发展一直是我国的重点之一，如今农业发展的方向是现代化农业，现代化农业的主要特点是农业信息化，而农业信息化主要体现在农业物联网。 托普云农物联网推出的物联网技术全面打造土壤墒情监测系统，将最前沿的信息技术武装到了延续几千年的劳动生产上。 在系统应用过程中，大量的传感器节点构成了一张张功能各异的监控网络，通过各种传感器采集信息，可以帮助农民及时发现问题，并且准确地捕捉发生问题的位置。如此一来，农业逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备，促进了农业发展方式的转变。 相关数据显示，农业灌溉是我国的用水大户，长期以来，由于技术、管理水平落后，导致灌溉用水浪费十分严重，农业灌溉用水的利用率仅40%。如果根据监测土壤墒情信息，实时控制灌溉时机和水量，可以有效提高用水效率。而人工定时测量墒情，不但耗费大量人力，而且做不到实时监控。 托普云农物联网结合土壤墒情监测平台和物联网控制技术的应用，使农业种植中的监控管理不再受到时空局限，根据大棚或其他种植区微传感器采集的详实数据，点击手机屏幕便可以有针对性的遥控节水灌溉、施肥、二氧化碳、水泵、风机等田间设施。 总而言之，实现土壤墒情的连续在线监测，农田节水灌溉的自动化控制，既
提高灌溉用水利用率，缓解我国水资源日趋紧张的矛盾，也能为作物生长提供良好的生长环境。 根据规划，托普云农物联网应用中的管理平台分为墒情信息监测、苗情信息监测、气象数据分析、短信发布、灾情信息发布、图形预警几个部分。未来，围绕系统建立起来的"绿色产业链"将让现代农业朝着绿色可持续的方向迈进。 土壤墒情监测是实施农田有效管理措施的基础，为此，托普云农结合国内外同类产品的优势研发了一种土壤墒情监测系统，它可以实现农田土壤墒情的准确测定和管理，对农业展开合理的生产措施有重要的意义。 TZS-GPRS-I土壤墒情监测系统又可称为墒情与旱情信息管理系统，土壤墒情与旱情管理系统，无线墒情与旱情管理系统，土壤墒情实时监测系统。该系统拥有自己的数据平台（数据无须上传至国家系统）及监测网络，数据可直接发送到管理者的服务器，下级所有被管理站点均可查看。该土壤墒情与旱情监测系统用户可以根据需要选择网络GPRS模式或短信GSM模式两种通讯方式传输。 TZS-GPRS-I与TZS-GPRS的区别在于： TZS-GPRS-I是自有网络平台，即不上传到国家墒情监测网，自己有一套墒情监测网络，数据直接发送到管理者的服务器，下级所有被管理站点均可查看。 托普云农土壤墒情监测系统其他选配的气象要素： 空气温度、空气相对湿度、太阳辐射、风向、风速、降水量、大气压力、光照度、露点、直接辐射、日照、光合有效辐射、紫外辐射、蒸发、二氧化碳等传感器。
奇迹源于专注，品质造就永恒！ 土壤温湿度一体传感器使用说明 型号：LC-TDC220C 测量参数 温度量程：-30～70℃精度：±0.5℃分辨率：0.2℃输出信号：4-20mA 湿度量程：0～100% 精度：±3%分辨率：0.1% 输出信号：4-20mA 参数类型：相对含水量（量程含义为：绝对干燥至饱和，与土壤相对含水量线性度高于90%）（传感器仅提供线性输出，如需得到重量含水量根据土质不同建议用户自行标定）电路参数 工作电压：12～24V(宽压供电型，典型值12V)□ 输出阻抗：约10KΩ(采集器AD输入阻抗应>100MΩ) 静态电流：低压型约 5mA，高压型约7mA 响应时间：约3S 平衡时间：＜15S 数据刷新频率：≥3S/次 (频率自适应范围3-10秒，根据被测土壤含水量自动调节) 测量区域：95%的影响在以中央探针为中心，直径为7cm、高为7cm的圆柱体内 工作温度：-10℃～60℃（全程温度补偿） 物理参数 探头类型：不锈钢电极(5针式) 封装外壳：耐候ABS工程塑料/尼龙 密封材料：环氧树脂(黑色阻燃) 电缆长度：标配2米(五芯屏蔽) 功能简介 1、基于介电原理的土壤湿度测量方式（所得为相对饱和含水率），采用LPTC温度传感器。 2、使用高性能处理器，针对每个探头进行单独标定。用户只需通过简单的电压、电流采集 即可得到被测土壤信息，一般无须进行二次标定。 4、采用线性传感器器件以及数字补偿方式，精度较高，温度、湿度可单独输出。 5、采用功耗管理策略，在降低功耗的同时加强对探头电极的保护，使电极的极化现象放缓， 有效延长探头使用寿命。(针对电压输出型可提供低功耗解决方案) 6、可定制RS485数字输出方式，支持MODBUS标准指令(04号读寄存器指令)。 7、具备电源线、地线、信号线三向保护功能，可防护因反接、短路等造成的损毁。 通讯指令 ModBus之04号指令，起始地址1，站号1，示例：01 04 00 01 00 02 20 0B 数据长度2位（4字节），所得1号寄存器数据为温度（数字/20-30），2号寄存器数据为湿度（数字/10）。 引线定义 模拟信号:电源正：红线电源地：黑线温度信号：绿线湿度信号：黄线数字信号：电源正：红线电源地：黑线 RS485+/B：绿线RS485-/A：黄线 注意事项 1.传感器内部已将屏蔽线与地线短接，接线时注意处理好屏蔽线，防止电源短路！ 2.钢针间距直接影响测量精度，所以请勿暴力弯折钢针，切勿摔打或猛烈敲击传感器！ 3、传感器探头可通过开挖剖面和地面打孔方法安装，但切勿暴力对待，且被测土壤不得有强腐蚀性物质，以免损坏探头。 4.当用户需要更高精度的重量百分比测量时，请根据当地土壤或被测物进行烘干法标定。适用范围 适用于科学试验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理及各种颗粒物含水量的测量。
土壤水份和植物组织含水量的测定 实验的目的与要求： 通过对植物和土壤水分的测定来学习和使用烘干法水分测定仪，掌握实验和实习的技巧，了解一定的实习的规则！ 通过对实习数据的比较，以及结合自身的知识来分析土壤和植物组织含水量的关系，了解水分对植物生长的影响，了解土壤中水分对植物生长的影响。 结合生态学的知识来分析土壤和植物含水量受整个生态系统的影响。 实验的主要内容： 记录实验地的周围环境的各种生态环境因素，如温度，风向，湿度。 测量土壤和植物组织含水量值，在不同的环境下测量对比，同一环境下不同物种的值。 记录实验测量的数据值，分析得出结论。 实习的主要工具： 1.烘干法水分测定仪（LSH-100A型）： 最大秤量：100g 实际标尺分度值：1mg 准确度级别：2级 水分测量允许误差：±0.2%（样品≥2克） 水分含量测定可读性：0.01% 测量水分范围：0~100% 加热源：卤素灯（环型400W） 温控精度：±1℃ 加热温度设定：室温～160℃（以1℃调整） 时间设定：0～180min（以1min调整） 测量方法：手动、自动 操作温度范围：10～30℃ 电源及功耗：AC220V±22V 50Hz 420W 秤盘尺寸：￠100mm 外壳尺寸：360mm×250mm×270mm 净重：7kg 实验用剪刀、小袋子 实验原理： 首先对同一环境下的不同生长情况的高山榕进行水分的测定，记录数据并比较，然后对不同环境下的不同株池杉进行水分的测定，在数据中得出结论。用烘干法测定仪进行含水量的测定，使用小塑料袋来装实验品以防止植物叶子和土壤水分的蒸发。 实验的步骤： 首先进行样本的采样，在学校的马路边分别进行不同生长情况高山榕叶子的取样，然后再树下进行土壤的取样。在昭阳湖旁不同地方生长情况相同的池杉的叶子和土壤的进行取样。将取来的样品装入袋中，并做好标签。 预热烘干法测定仪后，将取来的样品放入烘干仪中保持5-8分钟，待屏幕中的数值稳定后进行数据的记录。 对数据进行整理分析和讨论，得出结论。 实验的结果：
《节水灌溉试验技术》实验报告 课程名称：《节水灌溉试验技术》 实验名称：土壤水分测定方法实验类型： 学生姓名：专业：年级： 同组学生姓名： 指导教师: 实验地点：农业水土工程实验室实验日期：年月日 一实验目的和要求 目的： （1）了解土壤水分含水量的一般测量方法及田间持水量的两种测量方法。 （2）重点了解现代土壤水分测定仪器的应用，包括中子仪、TDR土壤水分测定仪、TRIME-IPH土壤水分测定仪、DIVINER2000土壤水分测定仪、张力计土壤水势测定仪。要求：对部分重点仪器进行操作使用 二、仪器的名称及主要规格 1、土钻、电子天平（1/100）、烘箱、铝盒、环刀等 2、中子仪CS830 南京产 3、TDR土壤水分测定仪美国 4、TRIME-TPH土壤水分测定仪德国产 5、张力计ＷＭ－１型 6、DIVINER2000土壤水分测定仪英国产 三、实验步骤 1、介绍测量土壤水分的一般方法和现代土壤含水率测定仪器 ２、张力计（ＷＭ－１）测定土壤水势步骤 （1）安装 1）张力计探头的埋没方式：直插式、斜插式和暗埋式 2）安装张力计探头时，先在孔中注入泥浆、以保证陶土头与周围土体之间的紧密接触。 3）各连接处要保证接牢，以防漏气。 4）采用暗埋式时，调试完了之后要填土，填土要仔细，切勿将连接处拉断。 （2）调试测量 1）往水银槽内注入水银，约占水银槽容积的2/3，并调节观测板水平。 2）无水气制作：将当地的水煮沸约3分钟之后注入容器中（如医用盐水瓶）加盖密封 3）注水除气处理：注水除气是张力计调试的关键。负压计在使用前腰检查，连通管各部分应密封良好，充满无气水后管中气泡应排出干净。 （3）注意：张力计的缺点是测定范围较窄（0-0.8bar） 3、TDR法测量土壤含水量的步骤 （1）原理：TDR是根据探测器发出的电磁波在土壤中传播的速度依赖于土壤的介质特性和土壤含水量而设定的。它通过测定电磁脉冲的传播速度，求出介电常数Ka，再根据内部Ka与体积含水率?v之间的标定曲线求出体积含水率?v。 （2）仪器组成 主机：电源、电磁波发生器、内存板、显示器和操作控制板等组成。此外读数LCD显示（256×128），可灵活调整参数，自带RS232口和多工口。
土壤养分速测仪的使用方法 1、土壤养分速测仪的简介概述： 土壤养分速测仪又称土壤养分分析仪，土壤养分化验仪，土壤养分快速测 试仪。土壤养分速测仪主要用于检测土壤中水分、盐分、ph值、全氮、铵态氮、碱解氮、有效磷、有效钾、钙镁、硼等及肥料中氮、磷、钾含量测试。极大缓 解了全国各地农民朋友测土配方施肥的需求，同时也为肥料生产企业实现专业化、系统化、信息化、数据化提供了可靠的依据，是农业部门测土配方施肥的 首选仪器。土壤养分速测仪广泛应用于各级农业检测中心、农业科研院校、肥 料生产、农资经营、农技服务、种植基地等领域。 二、土壤养分速测仪的使用方法： 我们平常所说的土壤养分测定值均是指常规方法的测试值。该方法是经过 几十年乃至上百年的实验和实践，具有普遍的实用性、可靠性、可比性和可重 复性，是土壤肥料和植物营养界的经典方法。但是常规方法需要一定的资金投入，即使不算上房屋的投入，试剂、玻璃仪器和分析仪器的投入也至少应在3 万元以上。这个条件对乡镇一级的农业技术推广部门和个体种植业主就较为困
难。速测方法因此应运而生。 速测方法是指利用一些简单的方法，包括简单的样品处理、简单的样品浸提、简单的仪器等等而进行的操作。优点是投资小，操作简单，不需要太高的技术支持。 (1)利用速测仪和所提供的分析方法进行操作; (2)利用常规分析方法进行操作。 通过试验对比发现：两种分析方法所得结果中：土壤有效磷具有一定的相关关系，有效钾没有相关关系，铵态氮有时没有相关性，速测仪器基本上不介绍硝态氮的测定方法。因此按照速测仪所介绍的方法只有土壤有效磷的数据能够与常规测试的值联系起来，而与施肥密切相关的氮和钾只能根据仪器说明书介绍的量进行施肥，无法与常规测试值相联系，因此其科学性和准确性值得怀疑。 另外，速测仪没有测定硝态氮也是指导施肥的一大缺陷(因为硝态氮的常规测试过程很麻烦，操作复杂，容易产生误差，所以该方法不容易速测化)。众所周知，铵态氮、硝态氮和亚硝态氮均是农作物容易吸收的三种状态。肥料施入土壤以后，铵态氮在土壤中不稳定，在硝化细菌的作用下，能很快地转化成硝态氮，亚硝态氮在土壤中含量虽很低，但不稳定，也能很快地转化为硝态氮，因此一般情况下土壤中的硝态氮含量高于铵态氮，亚硝态氮含量最低。 所以用于指导施肥的最佳指标是无机氮，其次为硝态氮，最差的指标是铵态氮。速测仪测定有效钾所使用的浸提剂不外乎硫酸钠、硝酸钠、氯化钙等，均没有采用常规分析中所推荐的醋酸铵(因为醋酸铵中的铵离子干扰四苯硼钠比浊法的测定)，因此两者测定的数据没有任何相关关系就可以理解了。 如果按照速测仪说明书中所介绍的方法进行施肥，由于(1)没有进行大量的科学试验论证;(2)所推荐的方法本身就存在问题。所以说目前的速测技术是不准确的，甚至说存在宣传误导的嫌疑。如何将常规分析方法简单化，研究出一种测试方法，利用简单仪器就能测定土壤无机氮、有效磷和有效钾的含量，且所得数据与常规分析方法测定的数据具有相关性，从而指导施肥，这是土壤肥料工作者工作的主要内容之一。
2015年2月 吉林师范大学学报（自然科学版）?．1第1期Journal of Jilin Normal University （Natural Science Edition ）Feb．2015 收稿日期：2014-10-10基金项目：国家自然科学基金项目（61305082）；吉林师范大学第十二批大学科研基金项目（12234， 12235）第一作者简介：王立忠（1970-），男，吉林省四平市人，现为吉林师范大学信息技术学院副教授，硕士，硕士生导师．研究方向：电子技术． 盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统设计 王立忠，蒋宁，程礼邦，段佳敏 （吉林师范大学信息技术学院，吉林四平136000） 摘要：基于单片机设计了一种能够根据土壤湿度进行自动控制，并带显示功能的盆栽植物浇灌系统．单片机根据土壤湿度传感器采集的信号对湿度进行自动控制．根据植物的需要设定湿度的下限和上限，在湿度高于上限值时不进行浇灌．若湿度低于下限值，通过传感器发出缺水信号，根据不同的情况来驱动水泵进行适当的浇 水．浇水装置采用滴灌方法， 有助于土壤对于水分的吸收和浇灌的均匀．通过定时器定时自动检测土壤湿度，确保及时为植物提供充足的水分，从而为盆栽植物的生长提供一个良好的环境． 关键词：盆栽植物；自动灌溉；单片机；湿度传感器 中图分类号：TP342文献标识码：A 文章编号：1674- 3873-（2015）01-0095-040引言 目前，盆栽植物作为一种绿色、天然、健康的植物，就成了人们追求高品质生活的首选，但随着社会的高速发展和生活节奏的加快，人们的生活越来越忙碌，因加班、出差、早起及各种各样繁杂的事情经常会将“照顾”盆栽植物的事忘在脑后．该款装置将花土水分监测和浇灌实现自动化，提高了植物的科学浇灌的 同时也减轻了人们的 “负担”．克服了传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性［1-2］．装置不同于普通浇灌装置，根据不同植物对水分要求和灌溉时间的要求进行设定，可以在长时间“无人”情况下自动检测花土湿度，并根据花卉对湿度要求进行自动滴灌．盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制，再配合土壤湿度检测电路探测盆栽植物所在的土壤环境，由于传统的人工浇水具有不定时性和不均匀性，所以我们采用滴灌技术．本系统采用独立的节能电源设计，避免停电的问题．具有节水、节电、省时、环保等特点． 1系统方案设计 整个系统由土壤湿度传感器模块、单片机采集控制及信号输出电路模块（单片机、数据处理及显示模块）、水泵及供水模块、电源管理模块5个主要部分组成．系统构造框图如图1所示 ． 图1系统框架图 系统的工作原理：土壤湿度检测模块来完成对盆栽植物土壤湿度的采集，单片机采集控制模块将从湿度传感器模块得到的土壤湿度数据与设定的土壤湿度数据进行比较，当达到设定的开启条件时发出水泵开启信号进行实时滴灌，湿度达到设定值时停止滴灌．滴灌设备根据单片机分析数据后，实现滴灌或者停
灌溉排水新技术 百问百答 （第一期） 编者的话 为了帮助做好中央广播电视大学水利水电工程专业“灌溉排水新技术”课程的教学工作，我们编写了这份课程辅导材料，供学员和辅导教师参考。 材料采用问答方式，对课程中的重点、难点内容作了讲解和提示。 课程辅导材料按照文字教材各章的顺序编写，依课程进度分为十期发布，其中第一期对应于文字教材绪论和第1章，第二期对应文字教材第2章，第三期和第四期对应文字教材第3章，第五期～第十期分别对应于文字教材的第4章至第9章。 绪论 1、今后世界灌溉发展的趋势是什么？ 据预测，全世界人口到本世纪中叶，将增加47%，而耕地只能增加4%，为满足未来对粮食的需求，主要靠提高单位面积产量，因此，发展灌溉仍将是今后发展农业的重要措施之一。今后世界灌溉发展的趋势是： ①灌溉方面仍将以地面灌溉为主，喷灌、微灌等现代灌溉将有较大的发展； ②为缓解水资源紧缺状况，提高灌溉水的利用系数，管道输水、渠道防渗、污水灌溉、雨水利用等可持续灌溉农业和科学的灌溉方法以及节水灌溉技术将日益发展； ③改进农田水土管理，提高自动控制技术； ④激光平地技术、红外线遥测、遥控等新技术将广泛地得到应用。 2、灌溉排水新技术的主要研究内容有哪些？ 灌溉排水的基本任务是研究技术上先进、经济上合理的各种工程技术措施，
调节和改变土壤水分状况和有关地区水情的变化规律、消除水旱灾害和高效利用水资源，促进农业生产稳定的发展。灌溉排水新技术主要研究以下一些基本内容。 ⑴土壤水分、盐分的运移规律，探求作物生长与土壤水分状况、盐分状况之间的内在联系； ⑵作物水分生产函数及其变化规律； ⑶作物传统灌溉制度和非充分灌溉原理； ⑷现代节水灌溉技术的理论与设计方法； ⑸低洼易涝区治理和盐碱地改良的基本原理和工程技术措施； ⑹灌区水资源优化管理的基本原理和计算方法； ⑺灌溉管理理论、配水原理和计算方法； ⑻灌区现代化管理理论及计算机在灌排管理现代化中的应用。 第1章水分与作物 3、水对作物的生理作用主要表现在哪些方面？ 水是原生质的主要成分。细胞作为植物的结构单位及功能单位，是由细胞壁和原生质体组成。原生质体外面是质膜，里面是无数颗粒状和膜状的内容物浸埋在衬质中。原生质含水量一般在80%以上才可以保持溶胶状态，以保证各种生理生化过程的进行。如果含水量减少，原生质由溶胶状态变成凝胶状态，细胞生命活动将大大减缓（例如休眠种子）。如果原生质失水过多，就会引起生物胶体的破坏，导致细胞的死亡。另外，细胞膜和蛋白质等生物大分子表面存在大量的亲水基团，吸引着大量的水分子形成一种水膜，正是由于这些水分子层的存在，维系着膜分子以及其它生物大分子的正常结构。 水对作物的生理作用，主要表现在以下5个方面： ⑴细胞原生质的重要成分：原生质是细胞的主体，很多生理过程都在原生质中进行。在正常情况下，原生质内含水量为80％以上。如果水分不足，原生质内的生理活动便会减弱，甚至停止。 ⑵光合作用的重要原料：作物在生长发育过程中，能利用叶绿素吸收太阳的能量，同二氧化碳和水，制造出有机质，这就是光合作用。光合作用所产生的有机质主要是碳水化合物（糖、淀粉等）。在光合作用中，水是不可缺少的原料,水分不足，就会使光合作用受到抑制。
土壤水分、温度速测仪 1．仪器简介 1-1．仪器的组成部分 l-l-1．水分探测器(传感器)RL-96工作原理 RL-96由一个内含电子器件的防水室和与之一端相连的四个不锈钢针的成形的探针组成。这些探针直接插入土壤。探头尾部的电缆线连接适宜的电压源和输出模拟信号。它是一种模拟设备，不断产生电信号和以电压比表示土壤性质。 RL-96通过特殊设计的传输线产生高频信号，测量土壤参数。该传输线的阻抗随土壤阻抗变化而变化。阻抗包括表观介电常数和离子传导率。选用电信号的频率使离子传导率的影响最小，以使传输线阻抗变化几乎仅依赖于土壤介电常数的变化。这些变化产生一个电压驻波。驻波随探针周围介质的变化增加或减小晶体振荡器产生的电压。 RL-96利用振荡器产生的电压和探针返回电压的差值测量土壤的介电常数。因为仅在制造过程中调节探头以产生一个与已知介电常数对应的一致的输出电压．所以每个508B无需系统标定即可互换使用。 Whalley,White,Knight,Zegelin,Topp等人多年来的工作表明了介电常数的平方根与土壤容积含水量存在线性关系，且这种关系适宜于多种土壤。输出电压在0-lVDC表示土壤介电常数在1-32之间。这一范围代表一般矿质土壤的体积含水量50%。 电子和机械参数
1-1-2．手持仪表 该手持仪表专为湿度探测器RL-96配合使用。该仪器采用微电脑芯片
进行控制，运算，存储。采用了12位精度的AD变换器，使测量显示精度提高，并由一个16位液晶显示器显示测量结果，在对土壤进行水分测量时，仪表可以直接显示体积含水量。 由于湿度探测器是采用高频技术对被测介质的相对介电常数Ka进行测量，为了使仪器能够对不同类型的土壤以及其它微粒或粉末甚至液体物质进行水分测量，仪表在显示土壤水分含量的同时，显示毫伏值，扩大了仪器的使用范围。 土壤水份值的测量结果，是对无机土进行了严格的标定后以曲线方式计算得出结果。对于一般的土壤水分测量，可以满足使用要求。 RL-96可以储存9999个测量结果，数据能够长期保存，即使在更换电池时也不会丢失，数据可以通过RS-232接口传输到计算机内。 RL-96采用节能工作模式，4秒钟探头供电测试，40秒等待状态，自动关机进入休眠，采用可充电式高能锂电池供电。 仪表采用耐用ABS机壳，小巧美观。 2．仪器主要技术特性 ①模拟信号输入范围：0-1200毫伏。 ②显示测量结果精确到小数点后一位。 ③存储容量为9999个测量结果（可扩展大容量TF卡存储）。 ④RS-232通讯接口与计算机通讯。 ⑤数据显示方式：一行16位LCD，可以同时显示电池状态，测量次数以及测量序号，水分百分含量，毫伏值等。 ⑥节电的4秒钟探头预热测量模式。
土壤养分速测仪的测定方法 仪器介绍： 土壤养分速测仪能检测土壤、植株、化学肥料、生物肥料等样品中的速效氮、速效磷、有效钾、有机质含量，植株中的全氮、全磷、全钾、有机质，土壤酸碱度及土壤含盐量。具有北京时间显示功能，自动将检测样品的时间记录与保存。储存1000组数据(检测样品时间、地点、各类养分结果）等相关信息存储下来，数据可随时调出查看。 仪器名称:土壤养分速测仪 仪器型号：TPY-6A 功能特点： 1.能检测土壤、植株、化学肥料、生物肥料等样品中的速效氮、速效磷、有效钾、有机质含量，植株中的全氮、全磷、全钾、有机质，土壤酸碱度及土壤含盐量。 2.具有北京时间显示功能，自动将检测样品的时间记录与保存。 3.储存1000组数据(检测样品时间、地点、各类养分结果）等相关信息存储下来，数据可随时调出查看。 4.内含73种作物的配肥软件，可按当地情况设定作物品种、作物产量、肥料品种，并自动计算出施肥量，仪器内置微型打印机可现场打印结果。打印内容包括：检测日期、样品编号，检测项目、样品含量、作物品种、肥料品种、施肥数量等相关信息。 5.具部带有充电电池可带到野外现场检测。 6.带背光大屏幕中文液晶显示，全程指导操作。 7.喷塑钢板外壳，坚固、耐用。 8.配置:养分仪一台(内置打印机)，PH电极一只，电导一只电极，手提箱一只，试剂一套。
技术参数： 1、养分测量技术参数： (1)稳定性：A值（吸光度）三分钟内飘移小于0.003 (2)重复性：A值（吸光度）小于0.005 (3)线性误差：小于3.0% (4)灵敏度：红光≥4.5×10-5；蓝光≥3.17×10-3 (5)波长范围：红光620±4nm；蓝光440±4nm；绿光520±4nm (6)抗震性：合格 2、PH值（酸碱度）测量技术参数： (1)测试范围：1～14 (2)误差：±0.1 3、盐量测量技术参数： (1)测试范围：0.01%～1.00% (2)相对误差：±5% 4、本仪器所用电源： (1)交流市电：180V～240V、50赫兹 (2)直流电：18V、5W（本仪器自带） 土壤养分速测仪技术参数 1、养分测量技术参数： (1)稳定性：A值（吸光度）三分钟内飘移小于0.003； (2)重复性：A值（吸光度）小于0.005； (3)线性误差：小于3.0%。 (4)波长范围：红光620±4nm；蓝光440±4nm (5)灵敏度：红光≥4.5×10-5；蓝光≥3.17×10-3。 2、PH值（酸碱度）测量技术参数： (1)测试范围：1～14； (2)误差：±0.1； 3、盐量测量技术参数： (1)范围:?0～19.00ms/cm (2)精度:?±2% 4、温湿度、露点测试技术参数： 湿度范围：0～100%RH 温度范围:-50～150℃ 露点范围：-50～150℃ 5、光合有效辐射技术参数 (1)辐射范围：0～2,700μmolm-2s-1（400-700nm） (2)辐射精度：±1μmolm-2s-1 (3)分辨率：1μmolm-2s-1 配置要求：主机1台、温湿度露点传感器1只、光合有效辐传感器1只、土壤盐分传感器1只、PH电极1只、土壤测试试剂1套。 土壤养分速测仪测定方法 样品采集处理 为了能使测定的样品代表田间的养分状况，要求必须多点混合取样，切忌在田边、路边、沟边、粪堆旁或放化肥的地方等地点取样。取样的方法可采用对角
冀教版小学科学五年级上册《土壤与植物的生长》说课稿 今天，我所讲的是冀教版小学科学五年级上册第2课《土壤与植物的生长》。本课的教学目的是能用感官和简单的工具研究出三种土壤的主要差别，并结合自己研究的结果说出什么是沙质土、黏质土和壤土。 从能力培养来看，着重培养学生的实验操作能力、合作能力和科学探究的能力。思路是：首先指导学生认识土壤是什么颜色的，土壤颗粒的大小，土壤有没有黏性等。然后通过观察实验，认识土壤的表面现象。在认识了土壤的这些特征基础上，研究土壤渗水速度的快慢和保水能力的高低。培养学生爱护土壤，保护家园和爱家乡的美好情感。重点是利用感官和简单工具观察三种土壤和土壤渗水实验， 难点是指导学生探究土壤渗水情况。 在设计思路与教学内容上： 首先是出示一组图片，以“是什么使这些美丽的植物生长的如此美丽？”这一问题引入，让学生说一说，随后引出“土壤”，紧接着让学生利用各种工具观察土壤，从而对土壤有一个基本的认识。然后突出问题“为什么有时下过雨后有些地里的水很快就干了，而有的地里上的水需要很长时间才能干呢？”从这一问题入手，展开讨论，设计土壤渗水的实验，通过实验推出沙质土渗水最快，其次是壤土，黏质土渗水最慢，并且由土壤渗水的快慢推出土壤保水能力的大小。 本课的整体教学思路是：导入新课，由问题引入；结合实际经验确定了实验方案；并实验；形成认识。这个思路是引导学生从整体上感悟、
解决科学问题的过程。 对于全课的教学过程来讲，是在有意识的向学生渗透运用科学探究来解决科学问题的思路：提出假设、实验证明、汇报结果。与此同时，在确定实验顺序这个主要环节上，也是体现一个解决科学问题思维方法的教与学，这就是本节课在教学设计上的重难点所在。
仪器用途 土壤墒情（水分）和温度是土壤的重要组成部分，对作物的生长、节水灌溉等有着非常重要的作用。掌握土壤的墒情（水分）和温度的分布状况，为差异化的节水灌概提供科学的依据，同时精确的供水也有利于提高作物的产量和品质。 型号区别 功能特点 1、小巧美观便于携带 ,轻触 式按键，大屏幕点阵式液晶显示； 2、一键式切换，可以手动记录。也可以设置记录间隔，自动记录并存储，可连接电脑，进行数据上传，处理，备份； 3、交直流两用，即可野外随时随地采集数据。也可长时间放置记录地点进 行采集。数据存储功能强大，最大可存储120000组数据，断电后已保存在 主机中的数据不会丢失。 4、计算机软件具有强大的数据处理功能（统计，分析，显示，查询），可 把采集数据形成曲线，直观显示，也可以对采集数据存储EXCEL 电子表格 文件，方便用户保存和处理数据，软件永久免费升级； 5、仪器最大可扩展256通道，同步检测容量，在容量范围内，探头数量可扩充。 6、可按需要自行组合参数，每个传感器的采样时间隔单独设定。 仪器原理 仪器发射一定频率的信号，信号源探针传输，到达土壤端，由于阻抗不匹配导致部分信号被反射回传输线，从而与原始信号形成驻波叠加，由于反射率取决于土壤的介电常数，而土壤的介电常数跟土壤的含水量呈一定的线性关系，从而可检测驻波叠加信号得到土壤含水量。 技术参数 手持机技术参数 记录容量：120000条数据（2参数为120000∕2） 记录时间间隔：5秒-90小时连续可调 传感器通讯：RS485 上微机通讯：USB2.0 电源：5节5号电池、9V ／2A 电源适配器 型号 功能区别 YF-17型 USB2.0通讯接口与计算机通讯，专用数据下载软件既可直接测量土壤水分值，又 可以实时存储测量的水分含量数据，并可与计算机连接将数据导出，软件具有存 储、打印功能（软件赠送）。 YF-17B 型 USB2.0通讯接口与计算机通讯，专用数据下载软件既可直接测量土壤水分、温度、 盐分等要素，又可以实时测量每次采样的时间、水分、温度、盐分等数据，并存 储到主机内，可与计算机连接将数据导出，软件具有存储、打印功能（软件赠送）。 YF-17-GPS/GPRS 除可配置不同的土壤墒情，土壤温度，土壤盐分传感器外，还可选择配置GPS 定 位系统，GPRS 无线传输系统，集线器等配件。
“盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统” 可行性报告 “盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统”项目组
盆栽植物越来越受到城市居民的喜爱，由于现在城市的生活节奏紧张，人们经常由于工作忙碌而忽略了养殖的盆栽植物，经常忘记给盆栽植物浇水而使植物枯死，或者由于一次浇水过多而使一些喜干的植物涝死，盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统使土壤湿度控制在有利于植物生长的湿度范围内，有效避免了因过涝或过干而给植物造成的影响，确保植物能够正常生长、开花、结果。 引言 目前，盆栽植物越来越受到城市居民的喜爱，为了克服传统的人工给盆栽植物浇水带来的局限性，盆栽植物土壤水分监测及自动浇灌系统基于单片机控制，再配合土壤湿度检测电路设备探测盆栽植物所在的土壤环境，电磁阀门和可以根据不同植物进行滴灌灌溉方式的灌头，既克服了传统的人工浇水的不定时性和不准确性，又避免了以往水分控制系统的不准确性而造成的过涝等，因此采用土壤湿度监测模块，单片机控制模块，电磁阀门灌水模块、灌溉及供水系统所构成的盆栽植物土壤水分测控系统及灌溉装置以降低设备投入，同时也不用自己去专门维护、检修，是比较理想的选择。 一、系统方案设计 整个系统有土壤湿度检测模块、单片机采集控制及信号输出电路模块、电磁阀滴灌模块、水泵及供水系统四个主要部分组成 整个系统的工作原理为:土壤湿度检测模块来完成对盆栽植物土壤湿度的采集；单片机采集控制系统将采集到的土壤湿度数据与设定的土壤湿度数据进行比较，进行实时灌水，达到设定值时停止灌水；电磁阀及滴灌设备用来实现
根据单片机经过分析数据后，实现灌水或者停止灌水；进而使土壤湿度处在适宜植物生长需求的最佳状态。 二、系统硬件电路设计 由A/D转换电路、STC89C52单片机和相应的振荡、复位电路、继电器控制电路组成单片机采集控制及信号输出模块是整个测控系统的核心。通过采集土壤湿度检测模块传递的实时土壤湿度信号，与设定的土壤湿度数据进行对比，然后输出信号使继电器控制电路控制电磁阀门的开关，从而进行对盆栽植物的实时灌水。 （一）土壤湿度检测模块 由于土壤中含有矿物质离子，这些矿物质离子都溶解在土壤中的水中。如果将两个电极插入土壤中，电极之间就可以通过这些离子导电。通过测量两电极之间的电阻值来表征土壤湿度的大小。由于两级间的电阻与电压成正比，所以通过计算两级的电压来表征土壤湿度。在测量电压之前，需将传感器得到的模拟电压信号经过A/D转换成数字信号以便单片机处理。 我们选择用交流电源给土壤湿度传感器供电，因为如果使用直流电源，两电极间会发生极化现象，会影响电压的测量。交流电源取自所用单片机的模拟输出端口，从该端口出来有正弦波分量和直流分量，经过电容隔直后给传感器供正弦交流电压。我们知道单片机的工作电压只有5v左右，所以由单片机提供给传感器的交流电压是很微弱的，为了方便精确测量，我们对传感器得到的模拟电压通过精密半波整流电路进行整流，再经过滤波电路滤波，之后通过A/D转换送给单片机处理。 （二）单片机采集控制及信号输出电路模块
土壤水分温度电导率测量仪 （一）Em50/R数据采集器 Em50/R是Decagon公司推出的5通道数据采集器，是ECH2O土壤含水量监测系统的核心部件，可与任意型号的ECH2O系统传感器连接。将传感器插入5个通道的任一接口就可以直接使用，操作十分简便。Em50/R安装在用O型圈密封防雨的包装箱内，是野外长期监测的理想选择。Em50的电量消耗非常小，每分钟读取1个数据，电池可连续使用1年。利用ECH2O Utility软件可以设置日期、时间、测量间隔和数据收集等。 Em50R是拥有5个通道的无线模式数据采集器，可通过无线电遥测模块将数据传输到DataStation上。DataStation同时作为无线电接收器和数据采集器，可以收集来自多个Em50R的数据。用户可随时从DataStation下载数据。根据不同的监测要求，Em50/R可以配置多种类型传感器，包括ECH2O土壤湿度传感器、MPS-1土壤水势传感器、雨量计传感器、Drain Gauge土壤入渗仪、相对湿度/温度传感器等。 技术参数：
Em50/R可选传感器 ECH2O土壤湿度传感器、MPS-1土壤水势传感器、雨量计传感器、叶片湿度传感器、土温/气温传感器、辐射传感器、Drain Gauge土壤入渗仪、压力传感器、相对湿度/温度传感器。 主要特点： 主要优点 ◆ 低电消耗 ◆ 防紫外线包装盒 ◆ 只需5节5号电池 ◆ 1MB内存（能存储36,800个数据） （二）ECH2O传感器
仪器简介： ECH2O传感器是Decagon公司研制的土壤水分传感器，采用了新技术和耐用材料，测量精度高且价格低廉。该传感器可以对多处样地、不同土壤深度的水分含量进行长期连续监测。 ECH2O 传感器通过测量土壤的介电常数来计算土壤体积含水量。它是此类传感器中唯一对土壤盐度和温度效应敏感度相对较低的一种，而且耗电极少，从而更容易实现长期监测。同时，高分辨率使之能够精确测量每日甚至每小时的水分利用。 技术参数： 工作温度均为-40 ~50℃，电缆线长度均为5 m，频率为70MHz，电缆接口为3.5mm 插头 主要特点：
土壤取样的方法 如何正确判断整个区域的养分充裕状况呢，这需要做正确的取土样进行检测分析，采用统计学方法分析样本测试值的统计量，从而估计整个区域的养分状况。所以这个时候实地取出来的土样非常重要，如何采集的土样是比较具有代表性的呢，是能直接放映和代表整个区域的呢？取土的时候就需要注意一些事项： 1、选择取土区域： 选择样区时首先须考虑样区在整个区域中的典型性和代表性。区域生态系统包括地理景观等时空格局及各要素之间的相互作用过程，在以土壤养分循环为研究目的选择样区时，应以生态学和地理学的区域划分理论为基础，所确定的样区要能代表研究区域的完整地貌单元和生态群落结构.另外，人类活动也是影响区域生态系统中土壤养分循环过程的重要因子，选择样区时还须同时考虑社会经济因素的代表性.从气候特征、地形地貌、生态系统类型、社会经济因素等多个层面选择具有代表性的样区,是由样区研究结果向区域推断的首要条件。2、保证取土样的随机性： 在大尺度上,区域土壤养分受地带性规律和时间性节律的支配,但在小尺度上,由于受土壤母质及耕作施肥非均匀性的影响,它们却表现为/随机分布0的特点.从理论上讲,区域中的样区、样区中的采样单元、采样单元中的样点数都是越密越接近真实值,但在实践中却不可能做到.利用统计学原理的随机性原则,可以用样点来反映其代表的采样单元,以采样单元来反映代表的样区,以样区来反映代表的区域.在选定的样区内按统计学要求设置适当数目的采样单元,根据每个样点都有相同概率的原则进行随机采样. 3、保证取土样的重现性 重现性是指在已定的样区内多次重复采样,结果都能获得相同的规律性.要保证研究区域结果重现性,必须统一区域内各样区的采样标准和方法,并有足够密度的样点,尽可能消除采样方法引起的人为误差.为便于样区内重复采样与样品化验结果的正确分析,在整个采样过程中,有必要对各采样单元的地理位置、土地利用方式、农艺管理措施等实地情况进行详尽的记载,尽可能全面地考虑区域生态系统中影响土壤养分循环的因素. 4、保证取土样的时间统一 由于农业生态系统中的土壤和植物养分含量、植物生物量都存在季节性变化，各样区采样时间不一致易导致样区间结果缺乏可比性，也无法保证样区内土壤养分特征及循环规律与整个研究区域接近。保证各个样区采样时间的相对统一，是样区研究结果拓展到整个区域的关键之一。 土壤养分的状况对植物生长有着直接的关系，测土施肥方案的实施，也充分体现了土壤养分检测的重要性。目前德国STEPS有一款土壤养分速测仪，检测方便快捷，准确度高，是一个值得信赖的产品。 .
土壤温湿度监控系统 一、系统特点： 1．智能型传感器，无需复杂的接线、编程及标定等过程。 2．可接最多15个传感器。可测：空气温、湿度，降雨量，大气压力，光合有效辐射，太阳总辐射，土壤湿度，叶片湿度，风向，风速等参数。 3．系统耗电量很低，采用4节AA碱性电池或锂电（耐高温和严寒）供电4．数据采集器15个通道，采用总线式结构，自动检测传感器。 5．数据采集器内存512KB，可存储500000个数据。 6．RS232标准数据接口。 7．灵活的安装方式以消除传感器间相互干扰。 8．传感器符合WMO或AASC标准。 9．系统用途广泛，适合进行小气候的监测，系统支架可选2米或3米。 二：组成 1.数据采集器：4/15通道 2.HOBOWare pro软件 3.温度传感器 4.土壤水分传感器 5.附件 三、基本技术指标： 数据采集器 1.①H21数据采集器特点： H21-001数据采集器15个通道，标配10个传感器接口，可扩展到15个 H21-002数据采集 器 4个通道，4个传感器接口 24节AA电池可供数据采集器工作1年时间 2512K EEPROM内存存储数据，断电数据不丢失2数据采集器工作状态可通过指示灯查看 2电池电量低和存储空间低警报指示 2数据可远程通讯（需购买远程通讯附件） ②H21数据采集器技术指标： 工作温度-20°到+50°C 存储容 量 512K 数据通 道 15个/4个 电池寿命取决于采集间隔重量约0.9kg 通讯端 口 RS232接口 数据下载速率50万个数据下载 需要2分30秒 外壳材 质 防雨塑胶外 壳 测量间 隔 1秒到18个小时， 可选 尺寸18cm323cm310cm 时间精 度 0-2秒第一个数据节点；每周±5秒 （+25°C）
ao 论文 题目：土壤水分与作物的产量的关系 姓名：年级专业：学号： 一：土壤水分与作物产量关系
第一：人类的生活水提依赖高，紧紧的依赖于再生的自然资源。这种关系在几千年以前就已经十分密切了。人类是生态系统中的一个组成的部分，通过采集植物和打猎，可以获得食品、衣物、房屋和燃料，以求生存。随着人口的增加和新工具的应用，便产生了剥削者、农民和牧民。 迄今，人类生活仍然同气候、土壤、植物和动物资源，有着密切的关系。由于人口的迅速增长，世界各地需要的粮食也不断增加。为了保证粮食和棉花的供给，妥善管理和保护资源，已成为当务之急。目前粮食增产的潜力有两种主要途径：一是扩大农作物种植面积；二是增加面积产量。 （1）、影响农作物产量的主要因素 空气、阳光、温度、水、土壤是决定农作物产量的主要因素。在很大程度上，人类难以控制这些因素。其中土壤、水是影响农作物生长最重要的因素。某种耕作制度的成功与否，关键在于水的科学管理。土壤中的水必须在整个生长季节里，能够有效地补充土壤蒸发和作物蒸腾所消耗的水分土壤中的水含有农作物生长所需要的各种养分，而且对土壤的透气性和温度也有很大的影响。作物要获得高产，土壤必须提供给作物所需要的水分。 水是作物的重要组成部分，一般作物体内含有大约60%--80%的水作物体内的大量水分，主要是从叶子表面以气体蒸腾到大气中，其消耗的水量，比自身新陈代谢所需要的水量要大许多倍。这种水的的消耗称之为蒸腾作用。 （2）作物对土壤水分的利用率 土壤的性质，影响着作物根系对土壤水分的利用率和土壤水分流动的速度。而土壤质地则是最主要的影响因素。其中壤质土壤比沙质土壤含水量大，所以壤质土壤耐旱，而且在雨后或渗水后，能较长时间的持续向植株供水。 土壤水分对作物的生长发育有明显的影响。一般来说，土壤湿度大，则干物质积累的多，叶面积也就大。冬小麦生长率和净同化率在开花期达到最大值，而后明显下降。生长率与土壤湿度的关系呈抛物线形，土壤湿度在在占田间持水量的67%时，冬小麦生长率达到最大值。
土壤与植物的关系 土壤的生态意义： 土壤是岩石圈表面的疏松表层，是陆生植物生活的基质。它提供了植物生活必需的营养和水分，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。由于植物根系与土壤之间具有极大的接触面，在土壤和植物之间进行频繁的物质交换，彼此强烈影响，因而土壤是植物的一个重要生态因子，通过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。土壤及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力，称为土壤肥力。肥沃的土壤同时能满足植物对水、肥、气、热的要求，是植物正常生长发育的基础。 土壤的化学性质对植物的影响： （1）土壤酸碱度：土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质，因为它是土壤各种化学性质的综合反映，它与土壤微生物的活动、有机质的合成和分解、各种营养元素的转化与释放及有效性、土壤保持养分的能力都有关系。土壤酸碱度常用pH值表示。我国土壤酸碱度可分为5级：pH<5.0为强酸性，pH5.0～6.5为酸性，pH6.5～7.5为中性，pH7.5～8 。5为碱性，pH>8.5为强碱性。 （2）土壤有机质：土壤有机质是土壤的重要组成部分，它包括腐殖质和非腐殖质两大类。前者是土壤微生物在分解有机质时重新合成的多聚体化合物，约占土壤有机质的85～90%，对植物的营养有重要的作用。土壤有机质能改善土壤的物理和化学性质，有利于土壤团粒结构的形成，从而促进植物的生长和养分的吸收。 （3）土壤中的无机元素：植物从土壤中摄取的无机元素中有13种对其正常生长发育都是不可缺少的（营养元素）：N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Cl、Cu、Zn、B。植物所需的无机元素主要来自土壤中的矿物质和有机质的分解。腐殖质是无机元素的储备源，通过矿化作用缓慢释放可供植物利用的元素。土壤中必须含有植物所必需的各种元素及这些元素的适当比例，才能使植物生长发育良好，因此通过合理施肥改善土壤的营养状况是提高植物产量的重要措施。