ICS 65.020.99 B 10 DB12 天 津 市 地 方 标 准 DB12/T 984—2020 土壤墒情远程监测技术规范 The technology standard of soil moisture remote measurement 2020 - 10 - 14 发布 天津市市场监督管理委员会 2020 - 11 - 15 实施 发 布 DB12/T 984—2020 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由天津市农业农村委员会提出并归口。 本标准起草单位：天津市土壤肥料工作站、沈阳巍图农业科技有限公司。 本标准主要起草人：郑育锁、郭云峰、王振营、陈子学、文晓明、张滈、董远、刘志杰、张鑫。 I DB12/T 984—2020 土壤墒情远程监测技术规范 1 范围 本标准规定了土壤墒情远程监测站的选址与布设、设备要求、数据采集、墒情等级。 本标准适用于土壤墒情远程监测。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 NY/T 52 土壤水分测定法 重量法 NY/T 1121.3 土壤机械组成的测定 比重计法 NY/T 1121.4 土壤容重的测定 环刀法 NY/T 1121.22-2010 土壤田间持水量的测定 环刀法 NY/T 1782-2009 农田土壤墒情监测技术规范 SL 364-2015 土壤墒情监测规范 3 术语和定义 SL 364-2015和NY/T 1782-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件，为了方便使用，以下重 复列出了SL 364-2015和NY/T 1782-2009中的某些术语和定义。 3.1 土壤墒情 soil moisture 田间土壤含水量及其对应的作物水分状态。 [SL 364-2015，定义3.1] 3.2 土壤墒情远程监测 remote monitoring of soil moisture 通过信息化手段进行土壤水分、土壤温度等相关要素数据的远程采集、存储、传输。 3.3 土壤墒情等级 levels of soil moisture 土壤含水量对作物不同生育阶段水分需求的满足程度。 [NY/T 1782-2009，定义3.1] 4 设备的要求 4.1 基本要求 土壤墒情远程监测设备包括监测、采集、存储、传输等设备，监测设备可分单要素、多要素，多要 素一般有土壤容积含水量、土壤电导率、土壤温度等。 1 DB12/T 984—2020 4.2 设备类型 一般分为土壤监测设备、农田小气候监测设备。 4.3 设备参数 设备测量可包括表1中的参数，且传感器性能指标应符合表1的要求。 表1 传感器技术性能要求 测量参数 测量范围 测量分辨率 参数测量精度 土壤容积含水量 0～100% 0.1% ±3％ 土壤电导率 0～7ds/m 0.1ds/m ±0.1ds/m 土壤温度 0～50℃ 0.1℃ ±0.2℃ 空气温度 -50～+80℃ 0.1℃ ±0.2℃ 空气湿度 5～100% 0.1% ±3%(≤80%时) ±5%(>80%时) 风向 0～360° 3° ±3° 风速 0～75m/s 0.1m/s ±(0.3+0.03)m/s 光照强度 0～20Wlux 125lux ±250lux 降水量 0-999.9mm 0.1mm ±0.4mm(≤10mm 时) ±4%（>10mm 时） 4.4 土壤水分传感器标定 应用前应对土壤水分传感器进行专业标定。即在同一土壤质地、不同土壤含水量条件下，通过实验 室或野外，采用人工取土烘干法与传感器对比监测和数据分析，拟合出土壤水分传感器输出电信号与土 壤含水量对应关系，对传感器监测的土壤含水量的精度进行测定与校准，满足监测精度要求。具体标定 方法应符合SL 364-2015。 5 监测站的选址与布设 5.1 监测站选址 依照气候、地形和生产特点，选择代表性耕种农田，周边没有高大建筑物、便于管理的地块作为监 测站的设置地。选择主导作物和种植模式一致的连片、有代表性的地块设立农田土壤墒情监测点。 5.2 监测站类型 分为以下三种类型： ——固定监测站； ——半固定监测站； ——移动监测站。 5.3 监测站布设 5.3.1 按耕作面积布设监测站，其布设密度符合 NY/T 1782-2009 要求。 5.3.2 固定监测站配置实时小型气象站，土壤水分、电导率、温度传感器，数据传输，太阳能供电设 备及相应配套设施。一般布置在农田地头，不妨碍田间操作为宜，建立保护围栏并设立标志，安装避雷 装置，并保持长期稳定。 2 DB12/T 984—2020 5.3.3 半固定监测站配置实时土壤水分、电导率、温度传感器，数据传输，太阳能供电设备及相应配 套设施。与作物种植同期布设，一般布置在农田中间，土壤水分、电导率等传感器离作物根系横向 20cm 范围内。 5.3.4 移动监测站配置土壤水分、电导率、温度传感器，数据传输，蓄电池及相应配套设施，在作物 生育期内，在农田作物根系横向 20cm 范围内进行定期监测。 6 土壤物理特性与水分常数测定 6.1 基本要求 在布设站点前，应对代表区域土壤类型、土层厚度及剖面层次结构进行调查，新建站点前应测定土 壤质地、土壤容重、田间持水量。传感器标定过程中应对质量含水量进行测定。 6.2 土壤质地的测定 应按NY/T 1121.3规定的方法测定。 6.3 土壤容重的测定 应按NY/T 1121.4规定的方法测定。 6.4 田间持水量的测定 应按NY/T 1121.22-2010规定的方法测定。 6.5 土壤质量含水量的测定 应按NY/T 52的规定的方法测定。 7 数据采集 7.1 数据类型 7.1.1 时空数据 包括具有地理位置信息经纬度（度分秒）和时间信息（时分秒）。 7.1.2 土壤数据 包括土壤容积含水量、电导率、温度。 7.1.3 农田小气候数据 包括空气温度、空气湿度、风向、风速、光照强度、降雨量和蒸发量。 7.2 采集层次 在0～80cm范围内，一般分为20cm、40cm、60cm、80cm四个层次测定，其中，20cm、40cm为必测层。 对于一些特定作物，应根据其根系的分布深度增加测定层次和深度。 7.3 采集方法 3 DB12/T 984—2020 在已确定的田块中，移动监测站，每个监测点不少于5个采集点，采集方法按照NY/T 1782-2009 农 田土壤墒情监测技术规范执行。 8 土壤墒情等级 8.1 根据作物主要根系分布层土壤相对含水量对作物的满足程度划分为六个等级： a) 渍涝：土壤水分饱和，田面出现积水，持续超过 3 天（通常土壤相对含水量大于 95%），不能 播种，作物生长停滞； b) 过多：土壤耕层水分超过作物播种出苗或生长发育适宜含水量上限（通常土壤相对含水量大于 80%），田面积水 3 天内可排除，对作物播种或生长产生不利影响； c) 适宜：土壤水分满足作物播种出苗或生长发育需求（通常为土壤相对含水量 60%～80%），有 利于作物的正常生长； d) 不足：土壤水分低于作物播种出苗或生长发育适宜含水量的下限（通常为土壤相对含水量 50%～60%），不能满足作物需求，生长发育受到影响，午间叶片出现短期萎蔫、卷叶等表象； e) 干旱：土壤水分供应持续不足（通常土壤相对含水量低于 50%），干土层深 5cm 以上，作物生 长发育受到危害，叶片出现持续萎蔫、干枯等表象； f) 严重干旱：土壤水分供应持续不足（通常土壤相对含水量低于 35%），干土层深 10cm 以上， 作物生长发育受到严重危害，干枯死亡。 8.2 土壤相对含水量按附录 A 计算。 4 DB12/T 984—2020 AA 附 录 A （规范性附录） 土壤相对含水量计算 土壤相对含水量是田间实际土壤水分含量占田间持水量的百分比。土壤水分含量常分为质量含水量 和容积含水量表示。田间持水量指自然状态下，当土壤被充分饱和后，多余的重力水经渗漏，降至很低 甚至停止时土壤所持的含水量。 土壤容积含水量 容积含水量是土壤中水分占有的体积与土壤总体积的比值。 容积含水量θ v=Vm/Vs Vm—土壤中水分占有的体积；Vs—土壤总体积 体积含水量与重量含水量两者之间可以换算，即土壤容积含水量(%)=土壤重量含水量×容重 公式换算：θ v=θ m×γ 重量含水量是指土壤中水分的重量与相应烘干土重量的百分比。 重量含水量θ m=Mw/Ms Mw—土壤中水分的重量；Ms—烘干土重量 θ m（%）—土壤重量含水量；γ （g/cm3）—土壤容重。 土壤相对含水量（体积或重量百分比） 土壤相对含水量是土壤水分含量占田间持水量的百分比。 土壤相对含水量θ r ==θ v /W W—田间持水量 _________________________________ 5