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WET-2土壤水溫鹽測量儀在太空種植的應(yīng)用
閱讀:1025 發(fā)布時(shí)間:2023-6-27WET-2土壤水溫鹽測量儀被用于太空對土壤進(jìn)行測量啦,,對太空種植起了重要的作用,。
土壤中水分主要受到3種力的作用,重力,,吸附力和毛管力(表面張力),。其中保持土壤水分的力主要有兩種,即吸附力和毛管力,。而重力主要影響水分的下滲速度,。
在地球上,當(dāng)給土壤澆水后,,水分受到重力作用,,同時(shí)受到吸附力和毛管力作用,會(huì)使土壤含水量逐漸呈下降趨勢,。因此會(huì)出現(xiàn)如圖中地基含水量的變化曲線,。
當(dāng)在太空中進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于土壤水分失去重力,,主要的影響力變?yōu)槲搅捅砻鎻埩?。這兩種力會(huì)慢慢使水分在土壤中均勻化,,因此從開始澆水后探頭周圍的水分含量會(huì)逐漸增加,到一定程度后會(huì)達(dá)到一個(gè)水分平衡,。在圖中顯示為8-9天的過程,。
由于儀器本身是金屬,當(dāng)探頭發(fā)射電磁波后,,在探針周圍會(huì)出現(xiàn)一定極性,,繼而吸附水分聚集在探頭周圍而形成一種水膜,使探針測出的水分值近似于土壤飽和水分含量(約50%-60%左右),。這種平衡會(huì)保持一定時(shí)間,,除非再次灌溉,或者蒸發(fā)量很大的情況下才會(huì)改變,。圖中顯示為9-18天的曲線過程,。
當(dāng)再次澆水后,水分急劇增加,,打破原來的水分平衡,,會(huì)出現(xiàn)高峰值并開始逐漸下降,這跟地基所測定的曲線圖是比較吻合的,,圖中顯示為19-27天的曲線過程,。
目前測量土壤水分含量的方法主要有3種:時(shí)域反射或頻域反射(高頻電磁波法)、電容法和烘干法,。
第一種為發(fā)射高頻電磁波,,通過接收反射回的不同頻率電磁波信號或電磁波反射回的時(shí)間不同來測定水分含量。WET-2土壤水分電導(dǎo)溫度測量儀采用的就是這種方法,。
第二種為發(fā)射電流,,測定土壤水分中電容的變化,從而界定水分含量,。
第三種為烘干法,,為絕對含水量值。通過稱重烘干前及烘干后土壤重量測定土壤中的水分絕對含量,,這是對前兩種儀器校準(zhǔn)的一種方法,。
對于在太空中做實(shí)驗(yàn),第三種方法需要測量土壤重量,,所以無法實(shí)現(xiàn),。前兩種相比較的話第一種受的影響更小,所以還是建議使用電磁波法的儀器來測定,。
土壤水分含量的測定更多的時(shí)候觀測的還是變化曲線,,而不是絕對的水分含量值,所以建議在太空中做實(shí)驗(yàn)時(shí)考慮到失重對水分的影響即可。同時(shí)參考所測定的電導(dǎo)率值,,這對于太空植物種植具有很大的參考意義,。