土壤水分传感器在农业灌溉中发挥的应用

      农业灌溉主要是指农耕农业区的灌溉作业。农业灌溉可分为传统地面灌溉、普通喷灌和微灌。

      传统的地表水灌溉包括边灌、沟灌、淹灌和泛灌，但这种灌溉由于耗水量大、用水量低，往往是一种不合理的农业灌溉。此外，普通喷灌技术是我国农业生产中较为普遍的灌溉方式。然而，普通喷灌技术的用水效率并不高。

      现代农业微灌技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等，这些灌溉技术与传统的灌溉方式相比，一般具有较好的节水效果和较高的水分利用率。

      土壤湿度传感器就是监测土壤湿度的传感器，又可以称之为：土壤水分传感器、土壤墒情传感器、土壤含水量传感器。主要用来测量土壤容积含水量，应用于土壤墒情监测及农业灌溉和林业防护。将传感器的探针埋到需要湿度监测的深度，用来监测土壤的湿度。通过测量土壤的介电常数，测量出土壤水分的体积百分比，并实时上传至监控平台。

      “湿度过高”则停止灌溉;“湿度过低”则可以通过光电隔离、继电器控制接在水源的电磁阀继续灌溉。

      监控平台还具有报警功能，可设置湿度上下限值，当湿度过高或者过低时，可以通过平台界面告警、短信告警、声光告警等方式及时报警通知到大家。平台除可实时监测系统运行状况外，还可对历史数据进行记录和分析，也可下载、打印数据，方便科学研究使用。

      目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型，即频域型和时域型。

      TDR法是上世纪80年代发展起来的一种土壤水分测定方法，中文为时域反射仪。这种方法在国外应用相当普遍，国内才刚开始引进，各部门都相当重视。TDR是一个类似于雷达系统的系统，有较强的独立性，其结果与土壤类型、密度、温度基本无关。而且还有很重要的一点就是，TDR能在结冰下测定土壤水分，这是其他方法无法比拟的。另外，TDR能同时监测土壤水盐含量，且前后两次测量的结果几乎没有差别。这种测定方法的度可见一斑。

      因为TDR法设备昂贵，在80年代后期，许多公司开始用比TDR更为简单的方法来测量土壤的介电常数——FDR型（频域型），它利用电磁脉冲原理、根据电磁波在介质中的传播频率来测量土壤的表观介电常数(ε)，从而得到土壤容积含水量(θv)，FDR不仅比TDR便宜，而且测量时间更短，在经过特定的土壤校准之后，测量精度高，而且探头的形状不受限制，可以多深度同时测量，数据采集实现更加容易。FDR具有简便安全、快速准确、定点连续、自动化、宽量程、少标定等优点，是一种值得推荐的土壤水分测定仪器。

      我司生产的土壤水分传感器采用FDR法测定土壤水分，通过测量土壤的介电常数，测量出土壤水分的体积百分比，符合目前国际标准的土壤水分测量方法，能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。适用于土壤墒情监测、科学试验、节水灌溉、温室大棚、草地牧场、土壤速测、植物培 养、温室控制、精细农业等，同时在水利、气象及各种颗粒物含水量的测量。

      无论是传统灌溉、普通灌溉还是微灌，我们都无法凭肉眼判断土地的湿度是否达到农作物所需的最佳湿度。这时，我们就需要土壤湿度传感器来帮助我们监测土壤的湿度，以保证灌溉后土壤达到植物生长最佳湿度。