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如何使用土壤水分传感器测量土壤持水能力？
农业增产的关键在于了解何时以及应为作物提供多少水分。在这一点上，了解土壤的持水能力并据此进行灌溉非常重要。得益于我们作为 esular 提供的土壤水分传感器，您可以通过简单的测试了解土壤的蓄水量，并在传感器上为自己创建灌溉间隔。通过这些间隔，您可以以简单可靠的方式根据需要定义自动灌溉任务，也可以通过我们的应用程序跟踪您的手动灌溉操作。
在本文中，我们将探讨什么是土壤持水能力、如何测量、什么是饱和点等基本概念，以及如何使用传感器进行这些测量。
什么是土壤持水能力？
土壤持水能力是指土壤保持水分的能力。植物所需的大部分水分都包含在此容量内。影响土壤持水能力的主要因素：
土壤结构（沙质、粘土、壤土等）
有机质含量
土壤深度
基本概念：
为了理解土壤的水分含量，以下三个基本概念非常重要：
💧饱和点：土壤所有孔隙都被水填满，即水分不会通过排水离开土壤的时刻。对于植物来说，这是过剩的水分，可能导致根部缺氧。
🌿田间持水量：饱和点之后，多余的水分因重力而流失，但土壤仍尽可能保持水分的状态。这是植物理想的水位。
🥀萎蔫点：虽然土壤中仍有少量水分，但植物无法吸收该水分的点。此时植物开始萎蔫。
需要哪些材料？
0-100 测量范围的土壤水分传感器
精密天平
任何采样容器（杯子等）
水
烘箱（首选）或阳光干燥设施
如何测量土壤持水能力？
为了准确确定土壤持水能力，我们首先从采集合适的土壤样本开始。
- 土壤样本应从一个干净的点采集，该点不位于坑洼或阴影处，表面没有化肥、植物残茬或杂草积聚。该采样应能代表土壤的真实结构。
- 通过筛选土壤样本，去除其中的石头、树枝、根系等不需要的物质。这样可以确保在测量过程中探头与土壤有更健康的接触。
- 在精密天平上称量筛选后的土壤，并记录湿重。
- 将土壤薄薄地铺在烘箱托盘上进行干燥。干燥过程应在低温度下小心进行。为了防止土壤烧焦，烘箱温度不应超过 105 °C。如果没有烘箱，土壤也可以在阳光下干燥几天。
- 确保土壤完全干燥后，再次在精密天平上称重。该值将作为计算持水能力的参考。
- 将干燥的土壤放入一个大小适中、能让土壤水分传感器探头轻松插入的容器中。例如，称取 200 克土壤并转移到容器中。
- 确保您使用的湿度传感器能够读取 0-100 之间的值。为了测试校准，可以将传感器插入一些完全干燥的土壤中（值应接近 0），然后插入水中（值应接近 100）来观察准确性。
- 将传感器探头插入干燥的土壤中，读取湿度值并记录下来。该值通常会接近 0。
- 使用注射器以受控的方式向土壤中加水，并使其充分渗透。在每一步（例如 15 毫升）加水后，重新读取并记录传感器值。继续此过程，直到传感器读取到 100 为止。当达到该值时，停止加水。
通过简单的实验并使用湿度传感器，可以实际确定土壤中的田间持水量、萎蔫点，从而确定有效水分范围。
🧪 表格中的示例：
取 100 克干燥土壤。
加入 90 克水。
总重量为 190 克。
此时湿度传感器显示 100%。这就是 饱和点。然而，这并不意味着所有的水都能被植物利用。
持水能力 (%) = (饱和土壤重量 - 干燥土壤重量) / 干燥土壤重量 × 100
持水能力 = (190 - 100) / 100 × 100 = 90%
也就是说，这种土壤最多能保持相当于其自身干重 90% 的水分。这意味着 90% 的持水能力。
如何确定田间持水量？
灌溉后，让土壤排空水分（24-48 小时）。
排出的水是自由重力水，剩下的就是田间持水量。
例如：排出了 20 克水，剩下 70 克水。即 100 克干土中 70% 湿度 = 田间持水量
如何确定萎蔫点？
萎蔫点通常取值为：
沙质土壤：~10-15%
壤土：~15-25%
粘性土壤：~25-35%
。
🔍 如何计算有效水分范围？
田间持水量 – 萎蔫点 = 有效水分范围
示例：
田间持水量：70%
萎蔫点：25%
👉 有效水分范围：25% – 70%
该范围是传感器监测到的、植物可以获取水分的区域。
与传感器值的对应关系
0% 传感器值 = 干燥土壤
70% 传感器值 = 田间持水量
25% 传感器值 = 萎蔫点
通过这些数值：
✅ 可以更准确地确定何时需要为植物浇水。从而保持土壤中的氧气平衡。
✅ 防止过度灌溉或灌溉不足等问题。
✅ 可以通过智能灌溉系统创建自动灌溉任务。
此外，您可以通过此链接查看我们的“农业用地需水量计算器”页面。
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