田间监测土壤水分的方法很多，但归纳起来不外乎两大类，即直接测定法和间接测定法。随着计算机技术的广泛应用，古老的直接测定法正在被自动化程度较高的各种各样的间接测定技术所取代。下面就目前已广泛使用的方法和原理做一简要介绍。

　　1 监测方法和原理

　　1.1经验法（ExperientialMethod）

　　经验法也称为观感法。它是通过对土钻或取样器采集到的样本的观察和触摸，根据经验确定样本水分含量的一种方法。本法可将误差控制在士10一15%以内，对许多情况而言，此精度足以满足需要。

　　优点：简单、快速。

　　缺点：精度较低，且需要一定的技巧。

　　1.2取土样法（Gravimetriesamplingmethod）

　　取样法是唯一一种直接测定土壤含水量的方法。由于其精度较高，常用于对其它方法进行标定。本方法通。过对土样加热，使其水分蒸发，根据散失的水分即可计算出样本的含水量，乘上土壤容重，即为样本的体积含量。加热的方法一般有恒温烘箱法、酒精燃烧法和红外线灯照射等方法。

　　优点：精度高，工具简单，取样容易，计算简便。

　　缺点：测定时间较长，自动化程度低，劳动强度大，不能对同一地点进行长期的取样测定。

　　1.3张力测定技术（Tensiometrieteehnique）

　　先用负压计测定土壤水分的能量，然后通过土壤水分特征曲线间接求出土壤含水量。负压计由陶土头、连通管和压力计三部分组成；压力计可采用机械式真空表、压力传感器、水银或水的U型管压力计等方法。陶土头安装在被测土壤中之后，负压计中的水分通过陶土头与周围土壤水分达到平衡，这样就可通过压力计将土壤水分的势能显示出来。负压计的实际测定范围一般为。一0.

　　优点：负压计系统易于设计、制造、安装和维修，价格便宜；能及时测定饱和或非饱和情况下的势能；对土壤扰动较小；能定点长期监测土壤水分状况。

　　缺点：负压计直接测定的是土壤水吸力，只能通过土壤水分特征曲线间接求取土壤含水量，因此必须精确测定土壤水分特征曲线；负压计测定范围实际只能达到sbar左右；安装时必须小心，以防陶土头断裂并保证与周围土壤接触良好。

　　利用测定土壤水分张力而设计的另一种测定仪器称为多孔块（Porous Blocks）。多孔块一般由石膏、陶土、尼龙或玻璃纤维等材料制成。其测定方法及原理与负压计基本相同，只是其测定变量稍微不同而已。最常用的多孔块是电阻块（Electrical  ResistanceBlocks），如常用的石膏块（Gypsum Blocks）就是其中的一种，通过测定电阻块的电阻，利用其与土壤水分张力的关系求出土壤水分张力。散热块（Thermal Dissipation Blocks）是另一种形式的多孔块，其测定参数为多孔块中的热传导率，利用其与块中水分含量的关系而计算出土壤张力。多孔块与负压计一样，都是先求出土壤水分张力，然后间接计算出土壤含水量。其优缺点与负压计基本相同，只是它更适用于测定较干燥的土壤，因此负压计更适用于与多孔块一同使用，这样可测得更大范围的土壤含水量。

　　1.4测湿技术（Hygrometric Technique）

　　根据多孔介质中水分含量和与其毗邻的大气中相对湿度的关系（Kelvin方程），设计出了各种测定大气相对湿度的仪器；热电偶湿度计（Thermocouple Psychrometer）是最常用的一种，它是利用热电偶的温度变化而测定土壤湿度，然后根据Kelvin方程而求出水势（基质势与渗透势之和）。当在溶质浓度较小的土壤中测定时，可认为此值即为基质势，也就是负压值。

　　优点：测定域值较大，几乎可测定整个范围的有效水分，但一般认为测定较干燥的土壤时精度更高些；可长期监测土壤水分的时空变化；能和计算机联网采集数据，自动化程度较高。

　　缺点：标定、安装及维修较为困难；而且使用寿命较短。

　　1.5核技术方法（Nuclear  TechniqueMethod）

　　（1）中子散射（Neutron scattering）或中子仪（Neutron probe）方法是通过测定土壤中氢原子的数量而间接求得土壤含水量。它主要由快中子源、慢中子探测器和读数控制系统三部分组成。目前，中子仪主要有两种类型：一种用于测定深层（地表30cm以下）土壤水分，另一种用于测定表层（小于30cm）土壤含水量。

　　优点：能长期定点监测不同深度上的土壤水分；并可和室内计算机联接，因此自动化程度较高；土壤扰动性较小；能及时监测土壤水分的变化；并能测定土壤中所有状态的水分；能直接显示土壤含水量，因此测定快速、方便。

　　缺点：测定的土壤含水量为某一体积（直径大约为30cm）的平均含水量；且本仪器在田问标定较为困难；并具有一定的放射性危害；一般情况下，测定深层土壤水分的中子仪不能用于测定小于30cm的表层土壤水分；土壤中的物理和化学成分会对其测定精度有所影响；另外，中子水分仪价格较贵。

　　1.6Y射线衰减法（Gamma Ray Attenu-ation ）

　　此方法主要用于测定1^}2cm厚度土层中的含水量。其基本原理是假定Y射线的散射、吸收与Y射线束所照射物质的密度有关，并且认为当土壤水分变化而引起土壤湿容重变化时，土壤的比重维持相对稳定。利用Y射线透射技术，测定土壤湿容重的变化，从而求出土壤含水量。Y射线衰减法的设备主要由Y射线源、探头和读数系统组成。

　　优点：能和计算机联网读数，因此自动化程度较高；对测试样本具有非破坏性；能测定土壤中总的含水量；能及时测定土壤水分的时空变化；测出的土壤含水量为Y射线照射体上的平均含水量。

　　缺点：不适用于层状土壤；田间使用较为困难；且具有一定的放射性危害。

　　1.7电磁技术法（Electromagnetic Tech-nique Method）

　　利用电磁技术测定土壤水分的方法也称为介电常数法（Dielectric  （‘or}stantMethod），是一种新的测定技术。某种材料的介电常数就是该种非传导介质传递高频电磁波（或脉冲）的能力。土壤水的介电常数与土壤含水量密切相关，土壤含水量的微小变动将引起土-水介质电磁特性的较大变化。

　　因此，通过测定土壤-水介质的介电常数，就可求出土壤的体积含水量。

　　2 讨论

　　根据不同专业对土壤水分测定的需要，大至可将其分为三类：一类是经常性监测，一类是作物根系层（（1-V2m）水分评估，第三类是区域性土壤水分变化的评估。从上面介绍的测定土壤含水量的各种方法和原理来看，它们各有其优缺点，目前还没有哪一种方法能完全满足上面三类要求而成为各专业通用的测定方法。根据各自的测定目的和现有条件，选择其中2^-3种测定技术联合运用，扬长避短，将是一种积极的方法。

　　在上述各种方法中，具体哪种方法精度更高或更为适用，很难做一全面衡量。总的来讲，中子水分仪和时域反射仪在投资、安装、使用、维修、测定精度以及数据自动化处理等方面较为适中，宜于使用；而负压计和电阻块等方法更为便宜，目前国内用户更为多些。每次实施具体监测时。应根据测定目的、所具备条件等选择一种或多种测定技术，这样就可以达到事半功倍的目的。获得满意的结果。