1、土壤温度传感器概述
土壤温度（水分）传感器，又名：土壤墒情仪，土壤墒情传感器，主要用来测量土壤中的温度、水分。土壤温度（水分）传感器就是测量土壤不同深度节点的仪器。一些土壤水分（温度）传感器能同时测量土壤的水分含量、土壤温度及土壤中总盐分含量三个参数。
土壤温度传感器（土壤温度传感器工作原理）
2、土壤温度传感器用途
A.影响种子发芽和出苗
与气温相比，对种子发芽和出苗的影响，土壤温度要直接得多。作物的种子必须在适宜的土壤温度范围内才萌发。但是，土壤温度随地形、土壤水分、耕作条件、天气及作物覆盖等影响而变化。
B.影响作物的生长发育速度
在一定的温度范围内，土壤温度越高，作物的生长发育越快。一年内某时段出现低温或高温，常常给农业生产带来危害。过高的土壤温度使植物根系组织常加速成熟，根系木质化的部位几乎达到
，降低了根表面的吸收效率。土壤温度低，作物根系吸水缓慢，当气候条件适于蒸腾时，植株地上部分常呈现脱水或缺水。土壤温度过低，常使冬作物的分孽节或根系产生
，强低温延续的时间长短和降温及冻融的速度都影响到冻害的程度。
C.作物
冰冻
在秋冬季节，必须在作物块茎能经受的低温度之前进行收获，比如：当土壤温度在-1-2℃时，马铃薯块茎就会被冻死。
例子：一般耐寒的谷类作物，种子萌发的平均土温为1-5℃；喜温作物为8-10℃。一般作物的根系在土壤温度2-4℃时开始生长，在10℃以上根系生长比较活跃，超过35℃时根系生长受到阻碍。冬麦在12-16℃时生长良好，玉米、棉花等为25℃左右，豆科作物的根系在22-26℃生长良好；马铃薯块茎成熟期30天内，15-27℃是块茎形成的合适土壤温度。
在O-40℃之间，
的流动随升温而加速。在20-30℃的范围内，温度升高能促进
的输送。温度过低，影响营养物质的输送率，阻碍作物生长。在O-35℃范围内，温度升高能促进呼吸，但对光合作用的影响较小，所以低温有利于作物体内碳水化合物的积累。适宜的土壤温度还能促进作物的营养生长和生殖生长。
例子：
苗期，地上部分生长适宜的土壤温度为20-24℃，后期为12-16℃，8℃以下或32℃以上很少抽穗；
生长适宜的土壤温度要低一些，24℃以上能抽穗，但不能成熟。间接影响土壤温度影响环境条件中的其他因子，从而间接影响作物的生长发育。
大多数土壤微生物的活动要求有15-45℃的温度条件。超出这个范围（过低或过高），微生物的活动就会受到抑制。土温对土壤的腐殖化过程、矿质化过程以及植物的养分供应等都有很大意义。土壤有机质的转化也受土温的影响，南方高温地区，有机质分解快；北方温寒地区，则分解慢，土壤中的养料和碳化
远比南方要长。所以在高温的南方应加强有机质的累积，而在较寒冷的北方则应侧重于加速有机质的分解，以释放养分。
土壤有机质的转化与温度的关系很大，热带地区温度高，有机质分解快；
温度低，有机质分解慢，其所含养料周转期远比南方长。所以，在南方，调节土壤的有机质偏重于加强有机质的积累，而在寒冷地区则更多的侧重于加速有机质的分解以释放养分。在南方水田中，早春使用大量的
后，由于春后气温和土温的升高，土壤有机质的分解相当迅速，加之地表水膜已隔绝了大气与土壤之间的气体交换，如果土壤中地下水位又高，土体内所蔽蓄的空气本来就不多，这就已造成缺氧条件，特别是在大量使用新鲜绿肥或未腐熟肥的情况下，由于肥量的迅速分解耗尽了氧气，就更造成土壤氧化还原电位的急剧下降，产生H2S和过多的Fe2+、Mn2+离子，引起有机酸的积累造成对水稻根系的
，抑制其吸收养分的机能。旱地土壤中有利于硝化过程的土壤温度是27℃~32℃。在冰冻土壤中，硝化作用几乎出停顿对状态；在-1℃~4℃时，土壤中开始有硝化作用，但反应非常缓慢，其硝化速率仅相当于25℃时的1%~10%，随着温度的升高，
渐趋活跃，10℃、15℃、20℃时的硝代速度相应为25℃的20%、50%、80%。由土温引起的土壤N素供应商的季节性差异，是制定施肥制度的一个重要依据。
土壤P素的季节性变化较为复杂。
中暖季里土壤P素有效性增加，主要由于土壤渍水后，
在还原条件逐渐变为可利用态的缘故。彭干涛等（1980）在江苏宜兴的定位观察表明，6种不同肥力水平的土壤上，不同季节土壤
P量的差异，并未达到统计上的显著，并发现土壤速效P量并不受季节温度变化的影响。他们认为，温度对植物P素营养的影响，可能是根系吸收P素受温度影响较大缘故。根据
等研究，铁铝胶体结合的P要在30℃左右才能活化，一般夏季气温高时，土壤中的P活性大；冬季气温低时，土壤中的P活性小。万兆良（1981）的实验表明，土温对P的固定似有一定影响，紫色土和山地
等6种不同土壤中，土温由10℃~15℃上升到30℃，P32固定量减少20%~70%。
温度是影响土壤中K素动态变化的一个重要因素。土壤温度的变化影响到土壤中K的固定和释放，影响到K+在土壤中的扩散过程和粘土矿物对K+的选择吸收。温度对土壤中K+的影响是多方面的。Ching和Barber曾经研究过温度对土壤中K+扩散过程的影响，发现K+的扩散系数随温度的升高而增加。Feigenbaun和Shainberg发现提高温度可以增加土壤中缓效K的释放速率。Sparks和Liebhardt研究了温度对土壤中K+平衡过程的影响，发现升高温度增加土壤对K+的选择吸附。
等（1992）的实验结果表明，随着温度的升高，土壤供K能力增加，缓冲性能下降。本项研究结果表明，温度可以改变土壤K素的Q/I关系，升高温度增加了土壤溶液中K+的活度，提高了土壤的K能力。可见土壤温度是影响土壤中K素动态变化和土壤供K能力的一个不可忽视的重要因素。尤其是在中国北方经常发生早春低温
的地区，温度的影响可能更为明显。
土壤温度对于土壤介质的性质影响较大，对于土壤电导尤为明显。李成保和毛就庚（1989）以砖
、赤红壤、红壤、黄
、滨海
、内陆盐土和
盐土为试材，用
性温度传感器，测出不同土壤处理及其
与温度的回归统计数据。结果表明：实验条件下，土壤电导率与温度的相关系数α为0.960~0.999，有很好的线性关系。土壤电导率随温度升高而增大。温度每升高1℃所引起的电导率的变化量（“电导温度变率”）是因土壤介质而异，顺序为：盐土>；黄棕壤>；可变电荷土壤。不同土壤之间电导温度变率的顺序为：滨海盐土>；内陆盐土>；苏打盐土>；黄棕壤>；砖红壤>；红壤>赤红壤。
土温对土壤水分状况的影响是多方面的。土温升高时，土壤水的粘滞度和
下降，土壤水的渗透系数随之增加，土温25℃时水的渗透系数为0℃的2倍。土壤水分的自由能与土壤温度密切相关。张一平等（1990）以陕西省红油土、垆土、黑垆土为供试土样，试验结果表明，温度对土壤
具有明显的影响，3种土壤皆呈现随温度升高土壤水
降低的特点。在测定的含水量范围内，温度与吸水力之间呈现极显著的
，相关系数（r）在-0.9906~0.9990(n=5）。这是由于温度升高时，水的粘滞度和表面张力降低所致。在等吸力时，温度高者，含水量则较低。
土壤温度对微生物活性的影响极其明显。大多数土壤微生物的活动，要求温度为15℃~45℃。在此温度范围内，温度愈高，微生物活动能力越强。土温过低或过高，超出这一温度范围，则微生物活动受到抑制，从而影响到土壤的腐殖或矿质化过程，影响到各种养分的形态转化，也就影响到植物的养分供应。例如，氨化细菌和硝化细菌在土温28℃~30℃时为活跃，如土温过低，往往由于硝化作用极其微弱，而使作物的N素养分供应不足。土壤温度达到52℃时，硝化作用停止。
土壤温度越高，土壤水的移动越频繁，土壤中的气态水就较多；土壤温度低时，土壤水的移动近于停止。土壤水常转化为固态水。作物在一定的生育阶段，适应不了过高的土壤温度，需要降低土壤温度以保证作物的正常生长发育。
北方地区，气候寒冷，土壤温度低是农业生产上的主要矛盾，采取垄作，可增加对太阳辐射的吸收量和减少反射。垄作的昼夜平均土壤温度可高于平作；深耕松土，增加土壤中的孔隙，改善土壤底层的通气透水状况，也可提高土壤的吸热和增温、保温能力；适时、适量进行冬灌，使土壤含水量大，散热缓慢，土壤温度变化比干燥土壤缓慢，可保护冬作物安全越冬。
3、土壤温度传感器应用领域
土壤温度（水分）传感器广泛使用于气象、环境、农业、林业、水利、电力、科研等需求丈量土壤温度（水分）的领域。
