Визначення вологості грунту: на що впливає вологість ґрунту, рівні вологості

Вологість землі є найважливішим агротехнічним параметром в грунтознавстві, геології, екології, садівництві, який чинить серйозний вплив на якісне функціонування екологічної системи – біогеоценозу. На сьогоднішній день існує безліч способів його вимірювання. У статті розповімо про визначення вологості грунту, порівняємо ефективність різних приладів для її вимірювання.

Причини необхідності зволоженості землі

Вологість – це один з головних чинників, що впливають на родючість ґрунту. Вона реалізує такі завдання:

  • збагачення овочевих і плодових культур водою;
  • зволоженість грунту впливає на кількість повітря, рівень солі, а також наявність шкідливих компонентів;
  • забезпечує пластичну і щільну структуру землі;
  • впливає на температуру, а також теплоємність;
  • не допускає вивітрювання грунтів;
  • показує здатність грунту до агротехнічним і сільськогосподарським процесам.

Для повноцінної життєдіяльності рослинного організму його клітинам, а також тканин слід в достатньому обсязі отримувати воду, зокрема під час активації життєві процесів.

Оптимальні рівні зволоженості грунту

Оптимальна вологість грунту – це така вологість, коли коріння культури не мають нестачі рідини, потрібної для розвитку, а також зростання. Рівень зволоженості не повинен бути вище 60-70% повної вологоємності в процесі культивації овочевих культур, 70-80% – зернових культур і 80-85% – трав. 

Рада # 1. Слід врахувати, що рівень оптимальної вологості під час сходів повинен бути вище, ніж в процесі дозрівання сільськогосподарських культур.

Як визначити зволоженість землі

На сьогоднішній день існують такі методи обчислення вологості грунту:

  • термостатно-ваговій;
  • радіоактивний – являє собою вимір випромінювання радіоактивних речовин, що знаходяться в землі;
  • електричний – в даному випадку проводиться визначення ґрунтового опору, провідності, індуктивності, а також ємності;
  • тензометричний – метод грунтується на різниці напруги води між кордонами фаз;
  • оптичний – цей спосіб характеризується відбиваності світлових потоків;
  • експрес-методи, зокрема органолептичний.

Найлегшими і поширеними вважаються термостатно-ваговий, а також органолептичний методи. Перший є найбільш точним, а другий, в свою чергу, вимагає мало часу і не потребує спеціального обладнання. Пристосування для визначення електричного опору вказані в таблиці.

модель мікоомметра опис
МИКО-1 Визначає перехідний опір (діапазон: 0? 20 000 мкОм). Показник робочого струму – до 50 А
МИКО-10 Визначає перехідний опір (діапазон: 1? 100 000 мкОм). Показник робочого струму – до 10 А
МИКО-21 Визначає перехідний опір ланцюгів електроустаткування (діапазон: 0,1 мкОм? 2 Ом). Показник робочого струму – до 200 А

Визначення електричного опору

В даному випадку застосовуються датчики, які виготовлені з гіпсу. У цих датчиках розміщено 2 електрода, підключених безпосередньо до лічильника. Електричний опір матеріалу залежить від наявності в ньому рідини, що, відповідно, вимірює рівень зволоження землі. У грунті проробляють отвори до потрібної глибини з подальшим розміщенням в них датчиків. Важливим є близький контакт між чутливим елементом, а також землею (це необхідний фактор для всіх вологомірів).

Сучасні види датчиків застосовують грануловідний матеріал, навколишній спеціальну мембрану і перфоровані кришки, які вироблені зі сталі або ПВХ. Таким чином досягається більш довгий період експлуатації датчиків, найшвидший відгук, а також точні вимірювання. Ці датчики допустимо застосовувати в системах поливу, які контролюються автоматично. Прилади для визначення вологи, обладнані діелектричними зондами, вказані в таблиці.

Найменування опис
Rosemount Radar Master

модель 5301

Використовується для визначення показників рідини або рівня розділу двох середовищ
модель 5302 Застосовується для вимірювання рівнів вологи і розділу двох середовищ в рідинах
модель 5303 Визначає рівень сипучих речовин

Вимірювання із застосуванням діелектричних зондів TDR і EDR

Визначення показників зволоженості землі за допомогою цього способу здійснюється за допомогою обчислення діелектричної середовища, що залежить від зволоженості грунту. Перевірка наявності вологи в землі провокує зміну її діелектричної постійної, а це дає можливість виміряти співвідношення між даними параметрами. Перевагою цього виду датчика є здатність передавати вимірювання без участі проводів.

На сьогоднішній день представлені також пристосування, зонди яких постійно перебувають в трубі на необхідній глибині. Показання в цьому випадку знімаються автоматично, а потім передаються спостерігачеві. Відповідно, і ціна даних приладів на порядок вище. Прилади для вимірювання за допомогою ґрунтових тензіометрія вказані в таблиці.

Назва опис
Комплект тензіометрія Thetaprobe Багатофункціональний пристрій, що застосовується для різноманітних досліджень з тензіометрами різних видів на глибині до 90 сантиметрів
Тензіометр DCAT 11 компанії DataPhysics Instruments GmbH Вимірює поверхневе, а також міжфазне натяг рідин
Тензіометри BPA – 2S Дає можливість визначати динамічний поверхневий натяг

Метод тензіометра для вимірювання вологості

Тензіометр складається з керамічного фільтра, пластикової труби і вакуумного манометра, безпосередньо після заповнення водою який опускають в землю для обчислення тиску. Рідина пересувається по керамічному елементу, що викликає зміну тиску в трубі, а також зміни показань лічильника. Після процедури гідратації яких опадів в землі вода не потрапляє в трубку, до моменту усунення потенціалів між грунтом і тензіометрія. Пристосування є трубки, доступні для придбання, різної довжини для обчислення показників вологи в землі на різноманітних глибинах.

Прилади застосовуються, як правило, для визначення початку, а також кінця поливу. Їх краще розміщувати на різні глибини, наприклад 20 або 40 сантиметрів. Виходячи з результатів дослідження приладу, можливо виміряти період початку поливу (грунтуючись на даних пристрою, розміщеного близько до поверхні), а також час кінця зрошення (згідно з показаннями пристосування, що знаходиться глибше).

Як підвищити зволоженість грунту

Для збільшення вологості, наприклад в теплиці, слід робити обприскування культур, доріжок, теплових приладів, а також скляної стелі і збільшити кількість зрошень. Крім шлангового поливу, на сьогоднішній день в господарствах використовується: дощування, підгрунтове зрошення і крапельний полив. Найбільш популярний вид – це дощування, в даному випадку одночасно поливаються рослини, знижується температура листя, а також випаровування, ліквідується перегрів культур.

Рада # 2. Для зменшення рівня зволоженості землі в тепличної конструкції слід здійснити вентиляцію, підняти температурні показники повітря, урізати кількість і обсяг поливів.

Чи впливає регіон на зволоженість грунту

Для Підмосков’я характерні підзолисті, дерново-підзолисті ґрунти, сірі лісові, чорноземи. Для території Уралу – глинисті, піщані та підзолисті. У Сибіру поширені підзолисті ґрунти. У Поволжі – чорноземи і підзолисті, а в Ленінградській області найчастіше зустрічаються підзолисті ґрунти.

У чорноземів діапазон активної вологи становить 46,7% ваги сухого ґрунту, у сірих лісових грунту – 27,2, у дерново-підзолисті – 26,0. Наведено максимальні показники. Як бачимо, регіон впливає на вологість грунту за допомогою типу грунту, а також кліматичними особливостями місцевості, зокрема кількістю опадів. 

Як розрахувати оптимальний період і розмір поливу

Безліч проведених досліджень вказують на те, що найоптимальнішими показниками потреби рослинного організму у воді можна назвати фізіологічний стан даної рослини, сосущая сила листя, концентрація і осмотичний тиск клітинного соку та ін .:

  • часто практикується для визначення поливних термінів візуальний спосіб, тобто за зовнішніми ознаками;
  • Наступного орієнтовний метод – це вимірювання зволоженості грунту на дотик;
  • приблизні норми зрошення можливо визначити за допомогою сумарної радіації. Остання в даному випадку вимірюється в періодах між процедурами поливу.

Схема поливу для різної вологості грунту

Вологість землі відноситься до основних факторів родючості. Розглянемо головні вимоги до зрошенню грунту на різних етапах культивації овочевих, а також плодових культур:

  • помірний полив – не можна допускати перезволоження, а також повного висихання грунту;
  • обприскування листи під час цвітіння – рясний полив здійснюється в літній час, після закінчення цвітіння в період спокою рослини проводиться рідко;
  • обприскування в теплі сезони – землі влітку потрібно рясний полив, зменшуваний в холодну пору.

Регулювання зволоженості використовується до різних типів землі для збору найвищих врожаїв. У свою чергу, воно є базою розробки раціональної агротехніки, ось чому вимір зволоженості грунту – це найпопулярніший грунтовий аналіз. Слід не забувати, що від грамотного поливу залежить розмір майбутнього врожаю. Тому необхідно з повною відповідальністю підійти до розробки режиму зрошення грунту. 

Відповіді на поширені питання

Питання №1. Як визначити, чи достатньо в землі вологи?

Потрібно взяти в руку трохи землі і стиснути її, якщо волога між пальців не проступила, розкрийте долоню. Комок грунту не розпався – це означає, що рівень вологості задовільний.

Питання №2. Як можна підвищити вологість грунту в тепличної конструкції?

В даному випадку необхідно збільшити полив, трохи знизити температуру, а також здійснювати обприскування рослин, грунту і доріжок водою.

Питання №3. В який період росту рослин їм необхідна найбільша кількість вологи?

Під час вегетації рослинні організми найбільше потребують інтенсивного поливі.

Питання №4. Який метод вимірювання вологості грунту є оптимальним?

Найбільш простими і популярними є термостатно-ваговий, а також органолептичний методи.

Помилки садівників, що призводять до заболочування грунту

  • Основна помилка полягає в неврегульованою зрошенні земель.
  • Ще слід зазначити відсутність вапнування і коректної підгодівлі грунтів, схильних до заболочування.
  • Також садівники часто забувають про організацію дренажної системи. Все це в цілому негативно позначається на якості грунту.

Як такі поняття нестачі вологи або перезволоження досить відносні. Підвищена вологість грунту в поєднанні з масштабними мінеральними підживлення, а також сприятливими показниками температури активує інтенсивний фотосинтез, стрімке зростання культур і збільшення загальної біомаси. Відповідно, при зменшенні температури аналогічне збільшене зволоження впливає вже негативно. Як бачимо, такий параметр, як вологість ґрунту дуже важливий в процесі вирощування будь-якої культури на різних типах грунтів і в різних кліматичних широтах.