番茄茎秆水分边缘场效应介电传感方法研究

项目名称： 番茄茎秆水分边缘场效应介电传感方法研究

项目编号： No.31401295

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 农业科学

项目作者： 盛文溢

作者单位： 中国科学院合肥物质科学研究院

项目金额： 25万元

中文摘要： 作物水分信息获取是节水灌溉决策和管理的重要基础。茎秆在作物水分运移体系中既是连通根系水和冠层水的通道，又兼具水分存储的功能。由于作物茎杆无法承受嵌入传感器带来的细胞组织伤害，目前作物茎秆水分测量面临着无创检测的技术瓶颈。本研究拟以番茄为研究对象，提出利用环形电极内边缘场测量茎秆水分。重点开展以下工作：（1）以双环结构为探测电极，在较宽频率范围内通过仿真分析和实验测量两种途径研究双环电极内边缘场下番茄茎秆的介电特性，据此优化传感器测量频率和电极结构；（2）研究内边缘场茎秆水分介电传感器测量特性，分析确定内边缘场传感器水分检测范围和茎流流速、茎液离子浓度对茎秆水分测量的影响；（3）在不同土壤水分状况和微气象因子条件下，结合茎流速率和茎秆直径变化，对茎秆水分传感器信号进行解译。项目实施后将为作物茎秆水分信息获取提供关键的测量方法。

中文关键词： 水分含量；水流速率；频域反射法；热脉冲；传感器

英文摘要： Crop water status detecting is an important foundation for water-saving irrigation scheduling and management. In the system of crop water transport, stem on one hand is the path linking the roots to the leaves and on the other hand serves as a reservoir.

英文关键词： Water Content；Water Flux Density；Frequency Domain Reflectometry；Heat Pulse；Sensor