许景辉 邵明烨 李晓斌 林 磊

(1.西北农林科技大学机械与电子工程学院， 陕西杨凌 712100; 2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院， 陕西杨凌 712100)

0 引言

土壤含水率作为土壤最重要的物理参数之一，直接影响着作物生长、农田小气候以及土壤的机械性能，是农业水土工程领域监测的重要指标[1-3]。农业生产中，土壤含水率的准确测定对于水资源有效管理、灌溉措施、作物生长以及污染物监测等都非常重要；而且土壤物理性质，如结构性、塑性、压缩性、粘着性、粘结性等，都与土壤水分状况密切相关[4-5]。因此，土壤含水率的精确测定有利于更好地认识农业管理措施对土壤-植物-大气连续体的影响。

土壤含水率的测量方法有烘干法、张力计法、遥感法和介电法等[6-8]。其中，烘干法测量精度最高，但实现过程复杂，不便于实时测量；张力计法结构简单，系统造价低，但测量速度慢，测量误差受土质影响较大；遥感法可以迅速大面积地获取土壤含水率信息，但测量精度还有待提高。基于介电理论的介电法操作简单，测量精度高，适合在野外进行实时测量，在土壤含水率的测量中有较多应用。国内外学者建立了许多介电测量模型。文献[9-10]将待测介质等效为电容建立了电容模型，BRANDY等[11]将探头视为一个辐射源建立了辐射模型。GHANNOUCHI等[12]将待测的介质等效为一段传输线建立了虚拟线模型。ANDERSON等[13]用矩量法计算同轴探头的导纳，建立了有理函数模型。这些介电测量模型在土壤中也有所应用，孙宇瑞等[14]基于传输线理论，提出土壤含水率的测量方案；……