國(guó)內(nèi)外研究土壤墑情監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的不同情況

土壤墑情是指土壤中水分的含量及被作物利用的程度，可用土壤含水率，土壤相對(duì)濕度，土壤總水分貯存量及土壤有效水分等一系列指標(biāo)來(lái)描述。

土壤墑情監(jiān)測(cè)是水循環(huán)規(guī)律研究、農(nóng)牧業(yè)灌溉、水資源合理利用、及抗旱救災(zāi)基本信息收集的基礎(chǔ)工作。長(zhǎng)期以來(lái)，土壤墑情信息最重要的要素土壤含水量監(jiān)測(cè)站網(wǎng)少，導(dǎo)致土壤含水量信息緊缺，目前我市土壤含水量資料只有氣象部門獨(dú)家擁有， 而墑情和旱情及其發(fā)展趨勢(shì)是同氣象條件、土壤、土壤的水分狀態(tài)，作物種類及其生長(zhǎng)發(fā)育狀況密切相關(guān)的，因此可以認(rèn)為氣象條件、土壤的物理特性、土壤水分狀態(tài)，作物種類及生長(zhǎng)發(fā)育狀況是墑情和旱情監(jiān)測(cè)的四大要素。

國(guó)外研究情況

國(guó)外關(guān)于土壤墑情預(yù)報(bào)的研究比較早，20世紀(jì)70年代，有學(xué)者開始對(duì)土壤墑情預(yù)報(bào)進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)小麥的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得出土壤含水量預(yù)報(bào)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?0世紀(jì)80年代末期土壤墑情預(yù)報(bào)的發(fā)展較為迅速。Jackson等基于植冠溫度的研究，提出了作物水分脅迫指數(shù)(CWSI)的概念，即由紅外測(cè)溫儀測(cè)得的冠層溫度，可根據(jù)能量平衡公式中干、濕氣溫及凈輻射的估算來(lái)計(jì)算CWSI。根據(jù)熱量平衡方程，提出作物水分虧缺指數(shù)的概念，證明了缺水指數(shù)與土壤含水率有較好的相關(guān)關(guān)系。還有人建立了不同深度處土壤墑情的預(yù)報(bào)模型。

20世紀(jì)90年代后，土壤墑情預(yù)報(bào)研究得到進(jìn)一步發(fā)展，并對(duì)土壤水分的測(cè)量及各種測(cè)量工具使用進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比研究。Mahmood和Hubbard根據(jù)水量平衡原理建立了土壤墑情預(yù)報(bào)模型，Mahmood應(yīng)用此模型對(duì)3 種不同用途土地的土壤墑情進(jìn)行了預(yù)報(bào)，取得了較好的結(jié)果。Tamir Kamai等對(duì)熱脈沖探測(cè)儀測(cè)量土壤墑情做了新的改進(jìn)，把一個(gè)半徑6mm的加熱圓環(huán)和一個(gè)熱敏電阻，套在一厚6mm，直徑16mm 塑料圓盤代替原來(lái)的探針，用設(shè)計(jì)出的這種按鈕式熱脈沖探測(cè)儀對(duì)土壤水分測(cè)量，并做了數(shù)據(jù)分析。改進(jìn)后的儀器對(duì)土壤水分的敏感度更強(qiáng)了。水分反射儀在不利氣候時(shí)，例如閃電，測(cè)量結(jié)果會(huì)受到影響。John等針對(duì)這一現(xiàn)象，建立了一種概念性的模型對(duì)閃電影響下的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。Martinez等對(duì)集水區(qū)土壤表層(0~50mm)和根系層(0~ 300mm)墑情的時(shí)空分布進(jìn)行了四周的測(cè)量。有限觀測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)能夠?qū)Ρ韺雍透�系層墑情的時(shí)空分布提供精確的估計(jì)，對(duì)深層土壤的墑情值也有一定的揭示作用。

目前土壤墑情的測(cè)量主要從3方面著手。一是地面實(shí)際測(cè)量；二是通過(guò)遠(yuǎn)程遙感估算；三是仿真模型估計(jì)。影響土壤水分變化的因素很復(fù)雜，現(xiàn)有的技術(shù)手段都存在一定程度上的缺陷。已知模型存在適用范圍窄，實(shí)踐性差，操作復(fù)雜等不足；同時(shí)高精度的測(cè)量?jī)x器昂貴，低價(jià)儀器測(cè)量數(shù)據(jù)不夠精確，耗時(shí)長(zhǎng)，操作復(fù)雜。因此，無(wú)論是墑情預(yù)報(bào)模型還是低成本、準(zhǔn)確、快速測(cè)定土壤濕度的儀器都有廣泛的研究空間；通過(guò)土壤墑情模型與儀器測(cè)量濕度值結(jié)合而得到節(jié)水灌溉指令，是具有廣泛應(yīng)用前景的課題。而土壤墑情測(cè)量?jī)x的研發(fā)，解決了上述困難，價(jià)格合理，功能齊全，儀器不僅僅記錄土壤水分，還可以對(duì)雨量變化進(jìn)行記錄，并可以看出隨著雨量的增加或減少，土壤水分的曲線同時(shí)變化，受到了專業(yè)人士的一致好評(píng)。