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 2020-11-15 实施 天 津 市 市 场 监 督 管 理 委 员 会 发布 DB12/T 984 2020 I 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。DB12/T 984 2020 1 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。DB12/T 984 2020 2 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。DB12/T 984 2020 3 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080cm 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 DB12/T 984 2020 4 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。DB12/T 984 2020 5 A A 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 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：v=m 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 m=Mw/Ms Mw 土 壤中 水分 的重 量；Ms 烘 干土 重量 m（%）土壤 重量 含水 量；（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 r=v/W W 田 间持 水量 _