CN110208139B - 一种基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法，该方法包括：吸持力稳压模块用于产生稳定的负压；基质水分感知模块包括基质储放单元和水分传感器，基质储放单元用于放置试验基质，水分传感器用于测定试验基质的含水量，并将含水量发送给处理模块，吸持力调节模块使得试验基质和吸持力稳压模块的吸力相同，通过调整吸持力平衡单元产生的负压大小，使得试验基质达到预设水势，吸持力平衡单元用于使所述试验基质保持所述预设水势；处理单元优化计算出试验基质的水分吸持特性曲线。本发明不破坏基质的疏松结构、操作简便、成本低廉等优点，便于基层技术人员或生产一线人员推广使用。

Description

一种基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及无土栽培技术领域，尤其涉及一种基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法。

背景技术

无土栽培技术使用人工栽培基质代替营养液，改变了传统农业对土壤的依赖。一方面从根本上杜绝了土传性病虫害的发生，另一方面无土栽培可以利用不适合农业生产的土地比如楼宇阳台空地及地下空间进行农作物栽培，拓展了农业生产空间。无土栽培可以对营养液组分进行精准调控，实现作物养分的均充分供应，为作物生产高效栽培创造了有利条件。目前，无土栽培已经发展成一种实用栽培技术，广泛应用于蔬菜生产和花卉种植。

无土基质栽培模式下作物根系生长在基质中，基质在为作物根系生长提供生长空间的同时，还是作物根系吸收的水分、养分物质储存的载体，需要具备的良好的化学稳定性和水肥的缓冲稳定性。

在无土栽培模式下，无土栽培基质的缓冲性远远弱于土壤，基质水肥含量的变化在短时间内就会对营养液栽培作物的生长及产量产生影响。无土栽培模式作物根据水肥管理的技术要求远远高于土壤，在一定程度上限制了无土栽培基质技术的发展。

近年来，随着传感器和智能控制技术在农业生产领域的应用，无土栽培作物水肥管理的自动化程度得到了进一步的提升。尤其是水分传感器的应用，实现了作物根区含水量的实时获取，从而为作物根区的水分管理提供了决策依据。

与天然土壤类似，无土栽培基质的持水特性与其自身的物理性状密切相关。因此，对于不同种类或者配比的基质而言，无土栽培作物营养液供给状态判定常用的基质含水量上限与下限两个阈值均并非固定值，与栽培基质自身特性密切相关。

参照土壤栽培作物的水分管理模式，虽然土壤水分供给状态判断的土壤含水量阈值受土壤物理性状的影响，但从能量守恒角度来看，土壤水分供给状态判定的上下限阈值对应的土壤水势均为恒定值，分别为-100cm和-300cm。

但由于水势传感器价格昂贵，且稳定较差，在农业生产中直接应用比较少见。

因此，建立栽培基质含水量与基质水势的之间的对应关系，即水分吸持特性曲线，根据该曲线关系将无土栽培含水量间接换算水势，进行灌溉决策在农业生产中取得了一定的应用。

但是，无土栽培基质多为人工配制，结构较为疏松或富含有机质，土壤吸持曲线测定的常用的离心机法、悬挂水柱法或压力膜法均不适用于无土栽培基质的持水特性曲线的测定，原因如下：采用离心机法特性、悬挂水柱法或压力膜法对基质的吸持特性进行测量，但是所采用的设备均比较昂贵，操作繁琐，多用于科学研究。此外，使用离心机测定吸持曲线在离心机转子高速旋转过程中产生的离心力容易造成基质压实，从而改变基质的结构，给测量结果带来一定的误差；使用悬挂水柱法或压力面膜法虽然不会破坏基质的结构稳定性，但在测定周期较长，在测定过程中容易滋生真菌和藻类，同样会改变基质的孔隙度，给测量结果带来一定的误差。

因此，亟需一种成本低廉且操作简单的适用于无土基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法。

发明内容

针对上述问题，本发明实施例提供一种基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法。

第一方面，本发明实施例提供一种基质水分吸持特性曲线测量装置，包括：

基质水分感知模块、吸持力调节模块、吸持力稳定模块和处理模块，其中：

所述吸持力稳压模块用于产生稳定的负压；

所述基质水分感知模块包括基质储放单元和水分传感器，所述基质储放单元用于放置试验基质，所述水分传感器放置于所述基质储放单元内部，所述水分传感器用于测试所述试验基质的含水量，并将所述含水量发送给所述处理模块；

所述吸持力调节模块包括吸持力平衡单元，所述基质水分感知模块放置于所述吸持力平衡单元的吸持力平衡盘之上，所述吸持力平衡单元通过硅胶管与所述吸持力稳压模块连接，使得所述试验基质和所述吸持力稳压模块的吸力相同，通过调整所述吸持力平衡单元产生的负压大小，使得所述试验基质达到预设水势，所述吸持力平衡单元用于使所述试验基质保持所述预设水势；

所述处理单元根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线。

优选地，所述处理单元根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线，具体包括：

根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，参照Van Genuchten曲线模型，获取所述试验基质的水分吸持特性曲线中的第一参数和第二参数；

根据所述第一参数和所述第二参数，获取所述试验基质的水分吸持特性曲线。

优选地，所述Van Genuchten曲线模型具体如下：

其中，θ表示所述试验基质在任一预设水势时对应的含水量，θ_s表示所述试验基质的饱和含水量，θ_r表示所述试验基质的风干含水量，h表示所述试验基质的水势，α表示第一参数，n表示第二参数。

优选地，所述吸持力稳压模块包括稳压单元和第一升降台，相应地，所述稳压单元放置于所述第一升降台之上，所述稳压单元用于产生稳定的负压。

优选地，所述吸持力调节模块还包括第二升降台，所述吸持力平衡单元位于所述第二升降台之上，在所述稳压单元用产生的负压保持不变的情况下，通过调节所述第一升降台与所述第二升降台之间的高度差，使得所述试验基质的水势改变。

优选地，所述吸持力平衡单元由中空的功能陶瓷材料制成。

优选地，所述试验基质的风干含水量通过如下方法获得：利用阴凉通风的条件将所述试验基质风干，同时用烘干法测量风干后试验基质的含水量。

第二方面，本发明实施例提供一种基质水分吸持特性曲线测量的使用方法，包括：

调节所述第一升降台和/或所述第二升降台，使得所述试验基质的高度与所述吸持力稳压模块的进气口的高度相同，以使得所述试验基质处于饱和状态，读取所述水分传感器检测到的含水量，即为所述试验基质的饱和含水量；

调节所述第一升降台和/或所述第二升降台，使得所述试验基质的高度与所述吸持力稳压模块的进气口的高度差为预设水势，预设时间后，读取所述水分传感器检测到的含水量，并将所述含水量发送至所述处理模块；

改变所述预设水势的值，重复上述步骤若干次，所述处理模块获取若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线；

测量所述试验基质的风干含水量，并将所述风干含水量输入所述处理模块；

所述处理模块根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线。

本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量装置及其使用方法，利用不同预设水势和不同预设水势对应的含水量，计算出水分吸持特性曲线中的第一参数和第二参数，从而得出试验基质的水分吸持特性曲线。相比传统方法具有测定周期短，不破坏基质的疏松结构、操作简便、成本低廉等优点，便于基层技术人员或生产一线人员推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量的使用方法的流程图；

图3为本发明实施例中建立的试验基质的水分吸持特性曲线。

附图标记：

101，地面； 102，稳压单元； 103，基质储放单元；

104，水分传感器； 105，吸持力平衡单元； 106，硅胶管；

107，第一升降台； 108，第二升降台； 109，进气口；

110，处理模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：基质水分感知模块、吸持力调节模块、吸持力稳定模块和处理模块110，其中：

所述吸持力稳压模块用于产生稳定的负压；

所述基质水分感知模块包括基质储放单元103和水分传感器104，所述基质储放单元103用于放置试验基质，所述水分传感器104放置于所述基质储放单元103内部，所述水分传感器104用于测试所述试验基质的含水量，并将所述含水量发送给所述处理模块110；

所述吸持力调节模块包括吸持力平衡单元105，所述基质水分感知模块放置于所述吸持力平衡单元105的吸持力平衡盘之上，所述吸持力平衡单元105通过硅胶管106与所述吸持力稳压模块连接，使得所述试验基质和所述吸持力稳压模块的吸力相同，通过调整所述吸持力平衡单元105产生的负压大小，使得所述试验基质达到预设水势，所述吸持力平衡单元105用于使所述试验基质保持所述预设水势；

所述处理单元根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线。

具体地，该装置包括基质水分感知模块、吸持力调节模块、吸持力稳定模块和处理模块110，基质水分感知模块由基质储放单元103和水分传感器104组成，基质储放单元103用来放置试验基质，水分传感器104位于基质储放单元103的内部，可以测量试验基质的含水量，并且将试验基质的含水量发送给处理模块110。

吸持力稳压模块的作用是产生稳定的负压，吸持力调节模块包括吸持力平衡单元105，基质水分感知模块放在吸持力平衡单元105的吸持力平衡盘之上，吸持力平衡单元105通过硅胶管106与吸持力稳压模块连接。

吸持力稳压模块产生稳定的负压之后，由于吸持力稳压模块与吸持力平衡单元105通过硅胶管连接，吸持力平衡单元105与吸持力稳压模块的吸力相同，同样处于负压状态，由于基质水分感知模块是放在吸持力平衡单元105上的，也就是基质储放单元103放在吸持力平衡单元105上，试验基质是放在基质储放单元103中的，在水力连续的作用下，达到预设基质水势。

所谓的基质水势，可以理解为基质的吸力，基质的孔隙中不但充填有水，而且还有空气，水—气分界面(收缩膜)具有表面张力，在基质中，孔隙气压力与孔隙水压力不相等，并且孔隙气压力大于孔隙水压力，收缩膜承受着大于水压力的空气压力，这个压力差值称为基质吸力。

基质水势通常是描述基质的力学性质的重要参数，水分吸持特征曲线即基质水势与基质含水量的关系的曲线。

当要调节基质水势的时候，可以通过调节吸持力稳压模块产生的负压大小，以使得试验基质达到需要的预设水势。

处理模块根据不同预设水势条件下试验基质的含水量、试验基质的风干含水量和试验基质的饱和含水量，计算出试验基质的水分吸持特性曲线。

本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量装置，利用不同预设水势和不同预设水势对应的含水量，计算出水分吸持特性曲线中的第一参数和第二参数，从而得出试验基质的水分吸持特性曲线。相比传统方法具有测定周期短，不破坏基质的疏松结构、操作简便、成本低廉等优点，便于基层技术人员或生产一线人员推广使用。

在上述实施例的基础上，优选地，所述处理单元根据若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线，具体包括：

根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，参照Van Genuchten曲线模型，获取所述试验基质的水分吸持特性曲线中的第一参数和第二参数；

根据所述第一参数和所述第二参数，获取所述试验基质的水分吸持特性曲线。

具体地，用Van Genuchten曲线模型来表示试验基质的水分吸持特性曲线，利用该模型最关键的是求解模型中的两个参数。处理模块根据试验基质的风干含水量、试验基质的饱和含水量、多个预设水势及每个预设水势对应的含水量，利用Van Genuchten曲线模型来拟合水势与含水量之间的对应关系，并求解出其中的第一参数和第二参数的值，从而得到试验基质的水分吸持特性曲线。

水分吸持特性曲线中需要用到试验基质的风干含水量，要测量得到烘干含水量，首先将试验基质在阴凉通风条件下进行风干，再利用烘干法测量烘干后试验基质的含水量，即为所述试验基质的烘干含水量。

烘干法是指最常用的测定基质含水量的标准方法。将试验基质置于一定高温下烘干至恒重，并保证试验基质中的有机质不会分解，而试验基质中的自由水和吸湿水全被驱除。计算试验基质的失水质量与烘干基质质量的比值，即为烘干含水量，以百分数或小数表示。测定重复2～5次，取平均值。此法操作方便、设备简单、精度高，但在采样、包装和运输过程中应保持密封状态以免水分丢失造成误差。

在上述实施例的基础上，优选地，所述Van Genuchten曲线模型具体如下：

其中，θ表示所述试验基质在任一预设水势时对应的含水量，θ_s表示所述试验基质的饱和含水量，θ_r表示所述试验基质的风干含水量，h表示所述试验基质的水势，α表示第一参数，n表示第二参数。

Van Genuchten曲线模型具体为：

在利用Van Genuchten曲线模型对水分吸持曲线进行拟合，计算出α和n的值即可。

在上述实施例的基础上，优选地，所述吸持力稳压模块包括稳压单元102和第一升降台107，相应地，所述稳压单元102放置于所述第一升降台107之上，所述稳压单元102用于产生稳定的负压。

具体地，吸持力稳压模块由稳压单元102和第一升降台107组成，稳压单元102放在第一升降台107之上，通过调节第一升降台107的高度，可以改变稳压单元102的高度。

在上述实施例的基础上，优选地，所述吸持力调节模块还包括第二升降台108，所述吸持力平衡单元105位于所述第二升降台108之上，在所述稳压单元102用产生的负压保持不变的情况下，通过调节所述第一升降台与所述第二升降台108之间的高度差，使得所述试验基质的水势改变。

吸持力调节模块还包括第二升降台，吸持力平衡单元105放在第二升降台上，稳压单元通过硅胶管与吸持力平衡单元105连接，使得吸持力平衡单元105与稳压单元的吸力相同。

而基质水分感知模块放置在吸持力平衡单元的吸持力平衡盘之上，因此，通过调节第二升降台，可以改变基质水分感知模块的高度，从而改变试验基质的高度。

同时调节第一升降台和第二升降台，可以改变试验基质和稳压单元之间的高度差，从而改变试验基质的水势。当无法改变稳压单元产生的负压大小的时候，可以通过改变试验基质与稳压单元之间的高度差，从而改变试验基质的水势。

在上述实施例的基础上，优选地，所述吸持力平衡单元由中空的功能陶瓷材料制成。

吸持力平衡单元由中空的功能陶瓷材料制成，能保证试验基质的水势保持平衡和稳定。

图2为本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量的使用方法的流程图，如图2所示，该方法包括：

S1，调节所述第一升降台和/或所述第二升降台，使得所述试验基质的高度与所述吸持力稳压模块的进气口109的高度相同，以使得所述试验基质处于饱和状态，此时的含水量即为饱和含水量，读取所述水分传感器检测到的饱和含水量，并将所述饱和含水量发送至所述处理模块；

S2，调节所述第一升降台和/或所述第二升降台，使得所述试验基质的高度与所述吸持力稳压模块的进气口109的高度差为预设水势，预设时间后，读取所述水分传感器检测到的含水量，并将所述含水量发送至所述处理模块；

S3，改变所述预设水势的值，重复上述步骤若干次，所述处理模块获取若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述基质的水分吸持特性曲线；

S4，测量所述试验基质的风干含水量，并将所述风干含水量输入值所述处理模块；

S5，所述处理模块根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线。

需要说明的是，本发明实施例中的预设时间以12小时为例进行说明，也可以取其它值。

首先将配制好的无土栽培的试验基质装填到基质储放装置中，调节第一升降台使基质储放单元103与吸持力稳定模块的进气口109中心位置齐平，约12小时后，安装在基质水分感知模块中的水分传感器4的读数趋于稳定，说明基质达到饱和状态，同时将水分传感器的读数θ_s传输至处理模块。

基质储放单元103中心与地面101的高度为H2，吸持力稳定模块的进气口109中心位置与地面101的高度为H1，调节第一升降台或第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使得第一升降台和第二升降台的高度差值H2-H1＝50cm。约12小时后，安装在基质含水量感知模块中的水分传感器的读数趋于稳定，此时基质水势在-50cm稳定，同时将水分传感器的读数θ₁传输至处理模块。

调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元的中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置齐平，对无土栽培基质储放容器中的试验基质进行饱和。

再调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳定模块的进气口中心位置高度差值H2-H1＝100cm，约12小时后，安装在基质水分感知模块中的水分传感器的读数趋于稳定，此时基质水势在-100cm稳定，同时将基质水分传感器的读数θ₂传输至处理模块。

调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置齐平，对无土栽培基质储放容器中的试验基质进行饱和。

调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置高度差值H2-H1＝150cm。约12小时后，安装在无土栽培储基质水分感知模块中的水分传感器的读数趋于稳定，此时基质水势在-150cm稳定，同时将基质水分传感器的读数θ₃传输至处理模块。

调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置齐平，对无土栽培基质储放容器中的试验基质进行饱和，再调节第一升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置高度差值H2-H1＝200cm。约12小时后，安装在无土栽培储基质水分感知模块中的水分传感器的读数趋于稳定，此时基质水势在-200cm稳定，同时将水分传感器的读数θ₄传输至处理模块。

调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置齐平，对无土栽培基质储放容器中的试验基质进行饱和，再调节第一升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置高度差值H2-H1＝250cm，约12小时后，安装在无土栽培储基质含水量感知模块中的水分传感器的读数趋于稳定，此时基质水势在-250cm稳定，同时将基质水分传感器的读数θ₅传输至处理模块。

调节第一升降台，也可以调节第二升降台，或者同时调节第一升降台和第二升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置齐平，对无土栽培基质储放容器中的试验基质进行饱和，再调节第一升降台，使基质储放单元中心与吸持力稳压模块的进气口中心位置高度差值H2-H1＝300cm，约12小时后，安装在无土栽培储基质含水量感知模块中的水分传感器的读数趋于稳定，此时基质水势在-300cm稳定，同时将基质水分传感器的读数θ₆传输至处理模块。

将试验基质取出后风干，再用烘干法测定试验基质的含水量，即为烘干含水量θ_r，将θ_r输入至处理模块。

最后由处理模块对无土栽培基质的水分吸持曲线中的参数进行优化，得到α＝0.003，n＝2.45，从而建立该无土栽培试验基质的水分吸持特性曲线，图3为本发明实施例中建立的试验基质的水分吸持特性曲线，如图3所示，图3中横坐标表示水势，单位为cm，纵坐标表示表示含水量，单位为cm³。

本发明实施例提供的一种基质水分吸持特性曲线测量装置的使用方法，利用不同预设水势和不同预设水势对应的含水量，计算出水分吸持特性曲线中的第一参数和第二参数，从而得出试验基质的水分吸持特性曲线。相比传统方法具有测定周期短，不破坏基质的疏松结构、操作简便、成本低廉等优点，便于基层技术人员或生产一线人员推广使用。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基质水分吸持特性曲线测量装置，其特征在于，包括：基质水分感知模块、吸持力调节模块、吸持力稳压模块和处理模块，其中：

所述吸持力稳压模块用于产生稳定的负压；

所述基质水分感知模块包括基质储放单元和水分传感器，所述基质储放单元用于放置试验基质，所述水分传感器放置于所述基质储放单元内部，所述水分传感器用于测试所述试验基质的含水量，并将所述含水量发送给所述处理模块；

所述吸持力调节模块包括吸持力平衡单元，所述基质水分感知模块放置于所述吸持力平衡单元的吸持力平衡盘之上，所述吸持力平衡单元通过硅胶管与所述吸持力稳压模块连接，使得所述试验基质和所述吸持力稳压模块的吸力相同，通过调整所述吸持力平衡单元产生的负压大小，使得所述试验基质达到预设水势，所述吸持力平衡单元用于使所述试验基质保持所述预设水势；

所述处理模块根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线；

根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，参照Van Genuchten曲线模型，获取所述试验基质的水分吸持特性曲线中的第一参数和第二参数；

根据所述第一参数和所述第二参数，获取所述试验基质的水分吸持特性曲线。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述Van Genuchten曲线模型具体如下：

其中，θ表示所述试验基质在任一预设水势时对应的含水量，θ_s表示所述试验基质的饱和含水量，θ_r表示所述试验基质的风干含水量，h表示所述试验基质的水势，α表示第一参数，n表示第二参数。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述吸持力稳压模块包括稳压单元和第一升降台，相应地，所述稳压单元放置于所述第一升降台之上，所述稳压单元用于产生稳定的负压。

4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述吸持力调节模块还包括第二升降台，所述吸持力平衡单元位于所述第二升降台之上，在所述稳压单元用产生的负压保持不变的情况下，通过调节所述第一升降台与所述第二升降台之间的高度差，使得所述试验基质的水势改变。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述吸持力平衡单元由中空的功能陶瓷材料制成。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述试验基质的风干含水量通过如下方法获得：利用阴凉通风的条件将所述试验基质风干，同时用烘干法测量风干后试验基质的含水量。

7.一种根据权利要求4所述基质水分吸持特性曲线测量装置的使用方法，其特征在于，包括：

调节所述第一升降台和/或所述第二升降台，使得所述试验基质的高度与所述吸持力稳压模块的进气口的高度相同，以使得所述试验基质处于饱和状态，读取所述水分传感器检测到的含水量，即为所述试验基质的饱和含水量；

调节所述第一升降台和/或所述第二升降台，使得所述试验基质的高度与所述吸持力稳压模块的进气口的高度差为预设水势，预设时间后，读取所述水分传感器检测到的含水量，并将所述试验基质的含水量发送至所述处理模块；

改变所述预设水势的值，重复上述步骤若干次，所述处理模块获取若干预设水势和每一预设水势对应的含水量；

测量所述试验基质的风干含水量，并将所述风干含水量输入所述处理模块；

所述处理模块根据所述试验基质的风干含水量、所述试验基质的饱和含水量、若干预设水势和每一预设水势对应的含水量，计算出所述试验基质的水分吸持特性曲线。

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