傅建文，王 勇，颜 坤

（天津市水文水资源勘测管理中心，天津 300061）

基于V-TDR工作原理的SOILTOP-200土壤墒情测定仪的实际应用

傅建文，王 勇，颜 坤

（天津市水文水资源勘测管理中心，天津 300061）

现代农业中，能否对土壤水分进行有效测量与控制是实现“精细农业”与“精细灌溉”的关键。SOILTOP-200墒情测定仪采用频域频率步进式（V-TDR）探测方案，应用连续波在频域进行测试，通过傅立叶变换转换到时域，反演得到平行探测传输线周围的土壤介电常数，进而通过Topp经验公式得到体积含水率。试验表明，SOILTOP-200仪器在未经率定的前提下运行稳定，测量数据准确、可靠。

V-TDR；土壤墒情；SOILTOP-200；Topp经验公式

1 背景综述

随着现代农业的快速发展，如何提高土壤保墒、散墒等状况的技术作业精度是实现农作物“精耕细作”的关键。土壤是由固、液、气三相组成的混合介质，内部结构极为复杂；其中，空气介电常数为1，大多数土壤颗粒介电常数在2～4[1]，自由水介电常数为80.36（20℃）[2-4]；由于自由水的介电常数明显高于其它两项介质，因此在非饱和土壤中，土壤含水量是土壤介电常数的主要影响因子，土壤绝对介电常数的变化能很好地反映土壤含水量的变化[5]。土壤绝对介电常数Ka和含水量θ实际定量关系的确定是发展基于高频电磁波理论的土壤含水量测定技术的重要基础，其中最受关注的是高频电磁法，由于实际测量过程中不破坏被测土壤的内部结构，因而其成为研究连续原位测定土壤含水量的常规仪器方法。

1965年，Looynega提出具有物理基础的土壤介电常数混合介质模型[6]，首次将土壤介电常数Ka和含水量θ的实际关系进行了定位研究，建立了Ka－θ关系概念模型。……