电导率仪在农业中的应用[1].doc

电导率仪在农业中的应用介绍在农业中，电导率（通常称为EC）是一种及其有效以及方便的测量水、土壤的方法。该方法简要表明在盐溶液水平的电导率。高电导率会压迫植物以及造成减产。这将会导致叶片顶部以及边缘造成永久性伤害，严重则导致叶片萎蔫，植株死亡。来自灌溉水，土壤，上涨的地下水中的盐是造成高电导率的原因。其主要成分包括钠离子，镁离子，钙离子，氯离子，硫酸根离子，碳酸根离子。EC并不能告诉你是盐中的哪种离子。这只是你直觉的问题，除非有详细的实验室分析支持。如果已知地下水含有氯化钠以及高传导率的问题，那么，最大的可能就是海盐。如果有高传导率的混合土，以及优质的水，那么就该怀疑是肥料过剩或者是介质不好所引起的。这种DPI&F注解可以有较的引导你正确使用电导计。关于一个参考文献的结果商议的口译列在了这个文件的结尾处。紧记不同的灌溉方法需要用不同的水质。以滴流灌溉为例，相比于沟灌，前者要注意根部要少盐，其用水需要高传导性的水，后者则跟不需盐。假如所需要的水太咸，尽可能的混入少盐的水，使得水质适合于灌溉。单位EC的首选为单位欧姆/米ds/m或者dS m-1。另外的单位是微欧姆/厘米m S/cm or 或者 S cm-1。单位间转换见下表。一种电阻测定的方法1 dS/m = 1 mS/cm 1 dS/m = 1 000 m S/cm 1 000 m S/cm = 1 mS/cm蒸馏水或者去离子水的EC近似于0.002 dS/m是因为大多数盐已经被去掉。海水的EC近似于58dS/m。温度的影响EC值受温度以及离子交互作用的影响，后者随盐浓度变化而变化。因为传导性变化与温度相关，规定调解设定标准温度为25。（见下表）仪器会自动地调解，但是采用的样本，尽量不要用太高或者太低的温度。不要将样品置于汽车的仪表板上，这样会使得其温度变得过高。在氯化钾溶液中，不同温度下的电导率。dS/m温度 ( C) 0.01 M KCl50.896101.020151.147161.173171.199181.225191.251201.278211.305221.332231.359241.386251.413261.437271.462281.488291.513301.54另外，电导率不与溶液溶质的浓度成线性关系，以氯化钾溶液为例：0.01M/L的氯化钾溶液，电导率为1.413 dS/m，而0.02M/L的氯化钾溶液的电导率为2.76 dS/m。这主要是溶液中离子的交互作用引起的。盐浓度的其他测量方法一个盐度的普通单位称为占总溶解盐(TDS)的百万分比(ppm)或更准确的说是每升的毫克数(mg/L or mg L-1)。这是一种通过蒸发水分，获得盐重量的方法。这不同于传导率是用多少电量将所有的盐提取出来的方法。从EC到TDS的转变可以用一个近似值获得。如果想计算新的EC值在原先的EC值中的比例，可以增加dS/cm值550到900。所有这种转换可以用多种不同的水源实现。转换因子转换自转换到乘以m S/cmmS/cm0.001 (or 千分之一)mS/cmm S/cm1000m S/cmdS/m0.001 (or千分之一)dS/mm S/cm1000mS/cmdS/m1 (即两者相等)m S/cmppm or mg/L0.6 (近似值)mS/cmppm or mg/L600 (近似值)dS/mppm or mg/L600 (近似值)电导计主要有两种基本的类型-一种为小型的“棍式”；另一种大型的，更为复杂以及精确，长椅式的头部，手提式模型。棍式的大约需要100美元，手提式的包括电极则需要700美元左右加上试验室其他配件则需要1500美元。以棍形为例，TDScan4则相当便宜符合精打细算，并且，这个相当有用。要记住这些不是跟大型模型一样准确，一两个季节都使用的话还可能无法挽回地毁灭。但同时，这比防水款的便宜，可防水的可使用更长时间。这些通常是以dS/m为单位显示的，因此，显示1.4通常是指1.4 dS/m o或者 1400 m S/cm。因为这种仪器只显示一位小数，就是说，每一刻度代表0.1 dS/m (100 m S/cm)，刻度相对比较粗糙。通常是在一个小的按钮上进行仪表校正。大的模型通常有许多功能（通常与pH计结合使用）。其读数通常可以精确到0.001 dS/m (1 m S/cm)，同时，也有更多的按钮可以校正，其读数也更加精确。电极被分开放置，电源插头则放在工具箱里。电极是两个单独的铂金板（这是黑色的，因为涂了一层铂黑），有独立的参考电极或者是另外一种有接地屏蔽包绕的形式。后者建造被用来抵挡外界环境，追踪环境因素。两种模型都需大概270美元。电极随着不同的细胞常数（写作K）。不同的细胞常数适合测量不同浓度的溶液。在农业上，适合测量K=1。这会被记录在电极或者电缆上。校正仪每次使用的时候校正一下仪器是很重要的，否则你无法得到正确的数据。校正就是读取已知电导率溶液的数据，然后将仪器调整到与该刻度相同的位置。用旋转的方式来进行调节。最通常使用的标准溶液是氯化钾。0.01M溶液的电导率是10413dS/m，0.02M溶液的电导率是2.76dS/m。调整要使用的溶液到你希望的近似值是一个好的习惯。农业应用中通常是0.54.0dS/m的范围内，1.413和2.76都是比较适合的。调整之后，不要将标准溶液放在瓶子里，以免受到污染。直接作废。这些溶液可以从科技公司购得，但是相当的贵。如果你存留有比较精确的溶液和可以测定容积的玻璃器皿的话，就有一个比较便宜的获得方式，就是提取1M绿化钾溶液，用它来配出1升标准溶液，用1：1000稀释。必须保持溶液真空，以免蒸发，否则溶液浓度增加，会改变电导率。倘若溶液是密封完好的，远离高温和亮光，这样的话，他们可以保存好多年。取出存于的1M绿化钾溶液，74.555g绿化钾干试剂，加1升蒸馏水。保存，用1：100对1.413dS/m溶液进行稀释，或者用1：50对2.76dS/m溶液进行稀释。电导率的测量获取电导率数据是方便的，将电极浸入溶液，将电极上下轻轻摇动几次，把泡沫移开。等30秒，让样本和电极达到相同的温度，然后读取测量结果。可以用这种仪器将温度正确地测量出来。将电极浸入到金属板和另一电极上方，或者一直到有PVC外壳保护的线上。最重要的是液体水位不得高于电极或者仪表防水部分之上。如果你正在做一系列的测量，要用蒸馏水将电极冲洗，然后用棉布擦干（不能刮擦电极本身）。要确保电池是便携式的那种。现代的仪器一般都会在电池过低的时候提醒你。如果你认为它已经过低，那么重新换一个。切记：调整校对仪表。确保你所测量的样本具有一定的代表性。保存电极做完你最后的测量后，用蒸馏水清洗并轻轻拍干。然后根据制造商的说明保存起来，可能直接暴露于空气也可能放在溶液中，要保证让其避免强光，极端的高低温和灰尘。记住化肥具有强腐蚀性，因此要远离仪器。棍棒通常有保护电极的表面。保养电极只有分离的电镀型电极才能保养。由于电极的使用时间或每次读取后，如果它们没被清洗可能积累了污垢和水垢，这将导致读数不够准确，有变化或者很难读数。决不允许触摸，擦洗或摩擦电极，由此可能去掉其表面的铂金镀层。如果你怀疑可能电极已经被酯类和油污染，去除方法是在甲基化的酒精中浸泡10至15分钟，用蒸馏水清洗并校正。去除水垢（积累的盐类）的方法是先用小部分蘸取浓盐酸，再全部浸在蒸馏水中，然后用蒸馏水清洗并校正。如果上述方法不能解决你的问题，那么你的电极可能需要重新电镀。这需要在工厂完成并花费大约在30美金，比重新换个电极的花费270美金要便宜的多。样本采集在采集样本时要注意的重要一点：在所需测量的物品中，你所采集的样本要具有一定的代表性。水如果你正要使用小容器中的样本，你就要确保在得到水的正确指标之前要预先加热半小时，这水的样本方可使用。特别重要的是，这些容器要很长一段时间没有被使用了的。要小心，不要污染样本，也不要弄脏你预先准备好的用来装样本的瓶子。在使用之前要彻底地清洗，在最后使用样本之前，要用这些样本清洗瓶子三遍。在读取样本之前要避免温度过高。在取水样的时候，不要从取那些死水，要从那些水有在流动的地方取样。当取来的水样还是表层水的时候，比方说是从水坝，湖泊和沼泽中取来的水，那么一定要记住，碱水比新鲜的水密度要高，这类水样，密度较高的盐水留在瓶底，新鲜水在上层。那么入口的这层水就是你所需要的水。这种方式也适合溪水和河水。土壤和介质取样土壤和介质应该从许多不同的地点而且要有一定深度的地方采集，然后将这些采集来的样本混合起来，而且要做二次抽样，然后用具有代表性的样本做测试。标准的土壤样本中土壤与水的比例是1：5W/V。一份土壤，加上五倍容量的蒸馏水或者去离子水。一个适宜大小的瓶子是455克，有60克干土壤和300毫升的水。这些瓶子要有光滑的广口和塑料螺旋盖子。盖上瓶盖，摇50次，然后停15分钟，再摇50次，然后在读取之前再停15分钟。将电极放在水和土壤的边界。陶瓷混合物也是用同样的方式，但是一份混合物，1.5分水，比如100毫升逐渐沉淀的湿混合物，150毫升水。记住，当比较结果的时候保证他们是在相同取样方式的情况下取得的。其他信息你的第一手资料必须以你的仪器为指导。这些资料会按照你特殊的工具给你相关的专业的信息。其他好的参考书有：Handreck，布莱克观赏植物和草皮的成长，威尔士大学出版社，这是澳大利亚的经典的书目，已经发行了很多版本，在传导率和关于农艺的其他很多方面无论理论和实践都具有极好的信息面。Bo