Métodos para medir la humedad del suelo

Métodos para medir la humedad del suelo

El suelo es uno de los recursos naturales de los que dependen los seres humanos para su supervivencia y es la base del crecimiento y desarrollo de las plantas. El estado del entorno del suelo está estrechamente relacionado con la supervivencia y reproducción de la sociedad humana. Además de las plantas hidropónicas, el agua del suelo es la principal fuente de absorción de agua por parte de las plantas. La disolución y absorción de diversos fertilizantes en el suelo, y la descomposición y transformación de la materia orgánica también están estrechamente relacionadas con el contenido de agua del suelo.

La medida de la humedad del suelo es el contenido de humedad del suelo, que es el porcentaje del peso del agua en relación con el peso del suelo. Determinar el contenido de agua del suelo y comprender la demanda de agua de los cultivos es de gran importancia para la producción agrícola. En la actualidad, los métodos para medir la humedad del suelo incluyen el método de pesaje por secado, el método del tensiómetro, el método de resistencia, el método de neutrones, el método de rayos R, el método de relación de ondas estacionarias, el método óptico, la reflectometría del dominio del tiempo (TDR) y el método de oscilación de alta frecuencia (FDR), etc. Entre ellos, los métodos más comunes y simples son el método de secado y el método de resistencia.

Método TDR:

El nombre chino de TDR es Reflectometría de Dominio de Tiempo, que es un método de medición de la humedad del suelo desarrollado en la década de 1980. Este método es muy común en países extranjeros. En China, solo se ha introducido en los últimos años, pero varios departamentos le han prestado atención inmediatamente después de su introducción. La transmisión de dominio de tiempo TDR es una forma común de monitorear rápidamente la humedad del suelo. El principio es que la forma de onda en una línea de transmisión no coincidente se transmitirá, y la forma de onda en cualquier punto de la línea de transmisión es la superposición de la forma de onda original y la forma de onda transmitida. El tiempo de respuesta del equipo basado en el principio TDR es de aproximadamente 10 a 20 segundos, lo que es adecuado para la medición móvil y el monitoreo de punto fijo.

El TDR tiene una gran independencia y sus resultados básicamente no se ven afectados por factores ambientales como el tipo de suelo, la densidad y la temperatura. Además, hay otro punto importante: el TDR puede medir la humedad del suelo en condiciones de congelación, algo que no pueden igualar otros métodos. Además, el TDR puede monitorear el contenido de agua y sal del suelo al mismo tiempo, y casi no hay diferencia entre los resultados de las dos mediciones antes y después. La precisión de este ensayo es evidente.

Método FDR:

El nombre chino del método FDR es método de oscilación de alta frecuencia, y el tiempo de nacimiento del FDR es ligeramente posterior al del TDR. Al principio, debido al alto costo de los equipos TDR, empresas extranjeras como AquaSPY y Sentek desarrollaron el FDR para encontrar un método más simple que el TDR para medir la constante dieléctrica del suelo; el FDR no solo es más económico que el TDR, sino que también tiene un tiempo de medición más corto. Después de una calibración específica del suelo, la precisión de la medición es alta y la forma de la sonda no está limitada. Puede medir múltiples profundidades al mismo tiempo y la adquisición de datos es más fácil de lograr.

El método FDR adopta el principio de funcionamiento del pulso electromagnético y mide la constante dieléctrica aparente del suelo de acuerdo con la frecuencia de propagación de la onda electromagnética en el medio, obteniendo así el contenido volumétrico de agua del suelo.

Método de secado:

El método de secado es un método extremadamente común y estándar para determinar la humedad del suelo. En concreto: se obtiene una cierta cantidad de suelo del campo y luego se coloca en un horno a 105 °C y se espera a que se seque. Entre ellos, el estándar de secado es que los dos pesajes antes y después sean constantes. La humedad perdida después del secado es el contenido de humedad del suelo. La fórmula de cálculo es contenido de agua del suelo = W / M * 100%, M es el peso del suelo antes del secado, W es el peso de la humedad del suelo, es decir, la diferencia entre M y el peso del suelo M' después del secado.

Método de resistencia:

El método de resistencia eléctrica utiliza la resistencia eléctrica del yeso, nailon, fibra de vidrio, etc. y su contenido de agua. Cuando estos intermediarios más electrodos se colocan en suelo húmedo, y después de un período de tiempo, el contenido de humedad de estos elementos alcanza el equilibrio. Debido a la relación entre la resistencia y el contenido de agua, calibramos previamente una cierta correspondencia entre la resistencia y el porcentaje, y luego a través de estos componentes, podemos obtener lecturas de humedad en el rango de 1 a 15 atmósferas de succión.

Los valores medidos por el método de secado son precisos, pero tienen la desventaja de un rendimiento deficiente en tiempo real. Si queremos medir rápidamente, podemos considerar el sensor de temperatura y humedad del suelo. El sensor de temperatura y humedad del suelo tiene dos principios de monitoreo: Reflectometría de Dominio de Tiempo (TDR) u Oscilación de Alta Frecuencia (FDR), que pueden proporcionar un contenido de humedad del suelo más preciso en tiempo real.

El monitoreo de la humedad del suelo ahora no solo se utiliza en la detección de la humedad del suelo agrícola, sino también en muchos edificios de ingeniería como ferrocarriles, carreteras, centrales hidroeléctricas, canales, casas, etc., el estado de la humedad del suelo también es una información esencial. Cuando necesitamos datos precisos y tiempo suficiente, podemos elegir el método de secado tradicional. Si desea conocer la humedad del suelo en tiempo real, puede elegir el sensor de humedad del suelo (TDR/FDR).