國內(nèi)外研究土壤墑情監(jiān)測預(yù)報的不同情況

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)來描述。

土壤墑情監(jiān)測是水循環(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。長期以來，土壤墑情信息最重要的要素土壤含水量監(jiān)測站網(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)展趨勢是同氣象條件、土壤、土壤的水分狀態(tài)，作物種類及其生長發(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)，作物種類及生長發(fā)育狀況是墑情和旱情監(jiān)測的四大要素。

國外研究情況

國外關(guān)于土壤墑情預(yù)報的研究比較早，20世紀(jì)70年代，有學(xué)者開始對土壤墑情預(yù)報進(jìn)行研究。通過對小麥的實測數(shù)據(jù)得出土壤含水量預(yù)報經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀?0世紀(jì)80年代末期土壤墑情預(yù)報的發(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，即由紅外測溫儀測得的冠層溫度，可根據(jù)能量平衡公式中干、濕氣溫及凈輻射的估算來計算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)報模型。

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

目前土壤墑情的測量主要從3方面著手。一是地面實際測量；二是通過遠(yuǎn)程遙感估算；三是仿真模型估計。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，實踐性差，操作復(fù)雜等不足；同時高精度的測量儀器昂貴，低價儀器測量數(shù)據(jù)不夠精確，耗時長，操作復(fù)雜。因此，無論是墑情預(yù)報模型還是低成本、準(zhǔn)確、快速測定土壤濕度的儀器都有廣泛的研究空間；通過土壤墑情模型與儀器測量濕度值結(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。而土壤墑情測量儀的研發(fā)，解決了上述困難，價格合理，功能齊全，儀器不僅僅記錄土壤水分，還可以對雨量變化進(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變化，受到了專業(yè)人士的一致好評。