Меню

1 МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

Таблицы для вычисления влажности почвы

Профессиональные справочные системы
для специалистов строительной отрасли

Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений

Soils. Methods of determination of moisture, maximum hygroscopic moisture and moisture of steady plant fading

Дата введения 1990-06-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным агропромышленным комитетом СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.09.89 N 2924

3. Срок первой проверки — 1994 г.

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта, приложения

1.2; 2.1.2; 2.2; 3.1.2; 3.2

6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

7. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2005 г.

Настоящий стандарт распространяется на некаменистые почвы, т.е. почвы, в которых массовая доля частиц крупнее 3 мм не превышает 0,5%, и устанавливает методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений.

1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ

Сущность метода заключается в определении потери влаги при высушивании почвы.

Предельное значение суммарной относительной погрешности метода при доверительной вероятности =0,95 составляет, % от измеряемой величины:

1.1. Метод отбора проб

1.1.1. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение почвенных проб — по ГОСТ 17.4.3.01, ГОСТ 17.4.4.02, ГОСТ 12071, для агрохимических исследований — по ГОСТ 28168.

1.1.2. Пробу, поступившую на анализ, тщательно перемешивают. Методом квартования из нее отбирают две аналитические пробы массой 15-50 г каждая (чем ниже влажность, тем больше масса пробы).

1.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы лабораторные 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 100 г по ГОСТ 24104*.

* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).

Гири аналитические 2-го класса точности по ГОСТ 7328*.

* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 7328-2001.

Шкаф сушильный с регулятором температуры от 80 до 105°С с погрешностью регулирования до 2°С.

Стаканчики весовые алюминиевые с крышками ВС-1.

Эксикатор исполнения 2 по ГОСТ 25336 со вставкой исполнения 1 по ГОСТ 9147.

Кальций хлористый технический.

1.3. Подготовка к анализу

1.3.1. Подготовку весов, сушильного шкафа, весовых стаканчиков и эксикатора выполняют согласно приложению 1.

1.3.2. Чистые пронумерованные стаканчики ВС-1 сушат в шкафу при температуре (105±2)°С в течение 1 ч, вынимают из шкафа, охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

1.4. Проведение анализа

1.4.1. Аналитические почвенные пробы помещают в пронумерованные, высушенные и взвешенные стаканчики и закрывают их крышками.

1.4.2. Стаканчики и почву в стаканчиках взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.

1.4.3. Стаканчики открывают и вместе с крышками помещают в нагретый сушильный шкаф.

Почву высушивают до постоянной массы при температуре:

(105±2)°С — все почвы, за исключением загипсованных;

(80±2)°С — загипсованные почвы.

Время высушивания до первого взвешивания:

незагипсованных почв: песчаных — 3 ч, других — 5 ч;

загипсованных почв — 8 ч.

Время последующего высушивания:

песчаных почв — 1 ч;

других почв, в том числе загипсованных — 2 ч.

1.4.4. После каждого высушивания стаканчики с почвой закрывают крышками, охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г. Если взвешивание производят не позднее 30 мин после высушивания, можно охлаждать закрытые стаканчики на открытом воздухе без эксикатора. Высушивания и взвешивания прекращают, если разность между повторными взвешиваниями не превышает 0,2 г. Почвы с высоким содержанием органического вещества могут при повторных взвешиваниях иметь большую массу, чем при предыдущих, из-за окисления органического вещества при высушивании. В таких случаях для расчетов следует брать наименьшую массу.

1.5. Обработка результатов

1.5.1. Массовое отношение влаги в почве ( ) в процентах вычисляют по формуле

где — масса влажной почвы со стаканчиком и крышкой, г;

— масса высушенной почвы со стаканчиком и крышкой, г;

— масса пустого стаканчика с крышкой, г.

За результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. Вычисления проводят до второго десятичного знака с последующим округлением результата до первого десятичного знака.

1.5.2. Допускаемые относительные отклонения результатов параллельных определений от их среднего арифметического при доверительной вероятности =0,95 составляют, % от измеряемой величины:

Источник

Определение влажности почвы и грунта: методы и приборы

Влагомер почвы и грунта МГ-44 фото

Основной показатель присутствия влаги в почве – влажность. Это процентное соотношение воды и сухой массы в грунте. Методы вычисления влажности классифицируются на несколько групп:

  1. Первая – изъятие образцов земли и измерение влажности в лабораторных условиях.
  2. Вторая – использование приборов, установленных в грунте при естественном залегании.

Зачем измерять влажность почвы и грунта

Во время вегетации в клетках и тканях растений содержится 70-90% воды. Влага – основной фактор, оказывающий влияние на плодородность земли.

Влажность почвы определяют для того, чтобы узнать:

  • количество содержания влаги в земле;
  • структуру грунта: плотность, эластичность;
  • какие удобрения необходимы для грунта;
  • какая культура может выращиваться на определенном участке;
  • предупредить выветривание земли из-за чрезмерной сухости;
  • определить способность грунта к сельскохозяйственным, агротехническим процессам.

Для полноценного развития растений, тканям и клеткам нужно получать необходимое количество воды, особенно во время роста. В этих целях и необходимо определить влажность грунта.

Опасность переизбытка и недостатка влаги

Переизбыток влаги может привести к отмиранию корневой системы, замедлению микробиологических процессов.

Недостаток – снижению урожайности плодовых и овощных культур, к их засухе и гибели.

Методы определения содержания влаги в почве и грунте

Существует 5 способов проверки количества воды в грунте. Самые популярные из них:

  1. Гравиметрические – основаны на получении воды из грунта посредством химической реакции и испарения. Более точные результаты достигаются с использованием сушильной емкости.
  2. Электромагнитные – связаны с действием влажности на электрические характеристики земли. Существует множество сенсоров, реагирующие на поляризацию, сопротивление или на два свойства одновременно. Приборы широко используются для определения влаги в верхнем слое, при глубинных исследованиях четкая корреляция отсутствует.
  3. Микроволновые – базируется на низкой тепло- и электропроводности воды, характеристики излучения связаны с влагоемкостью. Минус – высокая цена приборов.
  4. Тензометрический – основан на возможности грунта впитывать влажность. Устройства определяют колебания влагоемкости земли. Ноль означает, что грунт насыщен водой.
  5. Термический – связан с тепловой инерцией почвы, ее влажности. Диагностика выполняется посредством портативных приборов.

На заметку! Среди отечественного производства, одним из самых эффективных и результативных приборов для определения влажности почвы признан влагомер МГ-44. Он позволяет получить быстрые и более точные результаты, сравнительно с аналогичными приборами.

Определение влажности «на ощупь»

Самый достоверный способ определения количества воды в земле – лабораторный. Но, если у собственника участка нет оборудования, проверить состояние почвы он может «на ощупь». Нужно взять немножко земли, сдавить ее. Сделать заключение можно, опираясь на таблицу, приведенную ниже:

Источник



Таблицы для вычисления влажности почвы

Автоматизированная технология контроля данных влажности почвы

Общие сведения
В течение вегетационного периода сельскохозяйственных культур на сети станций Росгидромета по единой программе и методике ежедекадно определяется влажность почвы с помощью термостатно-весового метода согласно РД 52.33.217–99 [4].

Сформированные ручным образом за месяц таблицы ТСХ-6м с данными о влагозапасах почвы ежемесячно отправляют в ЦГМС для проверки и в дальнейшем для помещения в агрометеорологический ежегодник. Предусмотренный контроль первичных данных влажности почвы, согласно РД 52.33.559–96 [3], на станциях выполняется не всегда из-за отсутствия полных таблиц ТСХ-5. В ЦГМС он не может быть полностью проведен из-за отсутствия книжек КСХ–3, находящихся на станциях, и большого объема данных о влажности, присланных со станций. Это является причиной того, что зачастую как в оперативной работе, так и в агрометеорологическом ежегоднике значения запасов продуктивной влаги используются плохо или вообще не проконтролированы должным образом.

Увеличение в последнее время компьютеризации первичных cетевых наземных организаций (станций) позволяет путем создания автоматизированной технологии контроля данных влажности почвы ликвидировать эти недостатки и существенно улучшить качество и оперативность агрометеорологической информации, используемой в оперативной работе и помещаемой в агрометеорологический ежегодник.

Назначение автоматизированной технологии контроля данных влажности почвы
Разработанная в ГУ «ВНИИСХМ» (авторы В.Ф. Гридасов, Ю.В. Астафьева) автоматизированная технология контроля данных влажности почвы (далее технология) предназначена для использования в отдельных сетевых наземных организациях (СНО). Однако она может быть использована и в агрометеорологических подразделениях ЦГМС при наличии необходимой информации, помещаемой в таблицу ТСХ-6м.

Технология предусматривает:
— контроль первичных данных определения влажности почвы послойно (по 10-см слоям) в четырех скважинах на наблюдательном участке до глубины 50 или 100 см, включая слой 0–5 см, если и в этом слое проводились определения влажности почвы;
— расчет средних значений влажности почвы в процентах;
— расчет запасов продуктивной влаги послойно и нарастающим итогом;
— расчет среднесуточной температуры воздуха между сроками определения влажности почвы;
— расчет суммы осадков между сроками определения влажности почвы;
— формирование фрагмента таблицы ТСХ-6м за конкретную декаду;
— оценку степени увлажнения почвы в слоях 0–10, 0–20, 20–50, 0–50, 50–100, 0– 100 см, а также в слое 0–5 см, если в нем проводились определения влажности почвы.

Читайте также:  Какие существуют таблицы менделеева

В итоге технология позволяет получить в полном объеме таблицу ТСХ-6м за декаду, что предусмотрено действующим нормативным документом [4]. При необходимости получаемая информация может выводиться на печать или передаваться по каналам связи для использования по назначению.

Описание автоматизированной технологии контроля данных влажности почвы
В основу технологии контроля данных влажности почвы принята незначительно усовершенствованная методика, изложенная в [3]. Эта методика предназначена для ручного контроля данных влажности на отдельных СНО Росгидромета. Она состоит из технического и критического контроля. Технический контроль включает в себя проверку правильности вычислений, предусмотренных «Книжкой для записи наблюдений за влажностью почвы» (КСХ–3) и таблицей ТСХ-6м, а также проверку требований методики определения влажности почвы [4]. В технологии контроля данных влажности почвы проверка вычислений автоматически отпадает вследствие использования ПЭВМ, что значительно сокращает время, необходимое при проведении контроля. Проверка соблюдения требований методики и других записей остается в обязательном порядке и осуществляется квалифицированным специалистом.

Критический контроль в соответствии с [3] проводят в три этапа:
— проверка данных влажности почвы на соответствие их реальным значениям;
— восстановление недостающих данных;
— проверка данных влажности почвы на соответствие их естественной изменчивости.

Контроль данных влажности по первому и третьему этапам критического контроля осуществляется в технологии контроля автоматически. Выполняется проверка на соответствие влажности почвы реальным значениям согласно [3, таблица 1]. Реальными значениями влажности почвы являются такие, которые характерны для условий увлажнения станции в данный момент вегетационного периода растений.

Выполнение второго этапа критического контроля осуществляется квалифицированным специалистом в соответствии с [3] при подготовке исходных данных по влажности почвы, так как технология основана на данных о влажности почвы, полученных в четырех скважинах на наблюдательном участке.

Следует обратить внимание на то, что в отдельных слоях почвы реальные значения влажности могут быть различными. Так в слоях 0–20 и даже 0–30 см при наступлении засухи в почвах России в качестве нижней границы реальных значений влажности может быть значение Wм/2 (Wм – максимальная гигроскопичность), а в слоях 30–100 см – Wм. Весной или летом в слоях 0–40 см в качестве верхней границы реальными могут быть значения влажности почвы, соответствующие значениям наименьшей влагоемкости (Wн), а в слоях ниже 40 см – капиллярной влагоемкости (Wк).

Реальные значения влажности почвы берут из таблицы ТСХ-5, включающей в себя все значения агрогидрологических свойств почвы (АГСП), необходимые при проведении контроля влажности почвы в соответствии с РД 52.33.219–2002 [5].

Необходимо подчеркнуть, что не во всех УГМС в прежние годы, да и в настоящее время, полностью определяли все АГСП, которые используют при проведении контроля влажности почвы. В связи с этим, таблицы ТСХ-5 содержат полные данные АГСП в незначительном количестве. Часть таблиц ТСХ-5 включают определения только Wн, или Wк. Примерно такая же часть ТСХ-5 содержит только определения плотности почвы (Р) и влажности устойчивого завядания (Wз). Наличие в таблицах Р и Wз позволяет производить расчеты запасов продуктивной влаги, что явно недостаточно и не дает возможности дать оценку степени увлажнения почвы, рассчитать поливные нормы, сток воды, оценить состояние верхних слоев почвы при проведении сельскохозяйственных работ.

Нами разработан расчетный метод определения Wн и Wк на основе их зависимости от Р и Wм [1]. В последние годы этот метод усовершенствован: в нем используется не линейная, а квадратичная зависимость между рассчитываемыми и исходными параметрами. Уравнения зависимости влагоемкостей почвы от Р и Wм рассчитывают для каждого типа почв отдельно. Исследования показали, что они должны также отдельно рассчитываться для одних и тех же слоев почв европейской и азиатской частей России, особенно для гумусовых слоев почвы, что обусловлено генетическими различиями их развития.

Применение уравнений расчета влагоемкости почв позволяет значительно снизить трудоемкость работ по определению АГСП, получать их значения для тех почв (условий), где их определения невозможны в связи с близким залеганием грунтовых вод, восполнять недостающие АГСП в таблицах ТСХ-5, где их определения ранее не проводились, осуществлять контроль ранее полученных значений АГСП. Таким образом, может быть сформирована таблица ТСХ-5 с полными данными АГСП в соответствии с требованиями, изложенными в [5], а данные из этой таблицы могут быть использованы при автоматизированном контроле влажности почвы.

Следующим этапом контроля влажности почвы является проверка данных на соответствие их естественной изменчивости согласно [3, таблица 2].

Эту проверку проводят по четырем значениям влажности почвы для каждого 10-см слоя почвы отдельно. Естественной изменчивостью почвы мы называем среднее квадратическое отклонение, полученное при достаточно большом числе определений влажности почвы, когда оно с доверительной вероятностью 0.90 характеризует его генеральное значение. Таким числом для влажности почвы по нашим исследованиям следует принимать число 36 [1]. Значение естественной изменчивости влажности почвы, рассчитанное с доверительной вероятностью 0,90 для различных почв приведено в [3, таблица 2].

В соответствии с инструкцией пользователя технологией контроля данных влажности почвы оператором (исполнителем работ) осуществляется заполнение бланка (blank.dat), который является готовым файлом для рабочей программы tcx6.exe.

Сначала осуществляется заполнение шапки таблицы ТСХ-6м в соответствии с [4]. Из таблицы ТСХ-5 заносят количество слоев определений АГСП: обычно оно равно 10. Если в какой-то декаде определения влажности почвы проводили до глубины 50 см, то программа работает с первыми пятью значениями. Затем в бланк заносят 10 значений Р, Wз, Wм, Wн, Wк и полной влагоемкости (Wп).
Далее согласно [3] заносят верхние и нижние границы реальных значений влажности почвы. Из книжки КСХ-3 заносят дату определения влажности почвы, количество слоев и значения влажности почвы по четырем скважинам, а также количество дат, предшествующих определению влажности почвы, включая дату определения. В технологии предусмотрено, что число дат между сроками определения влажности почвы может колебаться от 5 до 14 дней.

Из метеорологической книжки КМ 1 заносят значения среднесуточной температуры воздуха и суточной суммы осадков за текущую декаду.

Рабочая программа tcx6.exe, считав занесенную информацию из blank.dat и обработав ее, создаст файл tcx6.dat. Файл tcx6.dat содержит проконтролированную таблицу ТСХ-6м, параметры и оценку степени увлажнения почвы за текущую декаду.

Получив таблицу ТСХ-6м (файл tcx6.dat), заполняется «Примечание», как это предусмотрено в [4]. Здесь обязательно указываются границы реальных значений влажности почвы, выбранные оператором, что способствует проверке правильности проведения работ.

После этого делаются копии файлов blank.dat и tcx6.dat и переносятся в директорию, где будет храниться эта информация. Хранимая информация при необходимости может быть востребована для передачи или для проверки правильности выполненных операций.

Для подготовки бланка следующей декады следует воспользоваться заполненным blank.dat в предыдущей декаде, внеся изменения. За текущую декаду необходимо изменить следующие данные:
— дату определения влажности почвы;
— количество слоев определения влажности почвы;
— значения влажности почвы по 4 скважинам;
— количество дат предшествующих определению влажности почвы, включая дату определения;
— числа дат;
— значения среднесуточной температуры воздуха за эти даты;
— значения суточной суммы осадков за эти даты.

Следует также уточнить тип увлажнения почвы. Если он изменился, задать другие значения границ реальных значений влажности почвы.

Получение запасов продуктивной влаги является одной из первых задач оценки влагообеспеченности сельскохозяйственных культур. Важнее указать, в какой степени они обеспечены продуктивной влагой, способны к накоплению (созданию) в той или иной степени полезной продукции [2]. Влагообеспеченность сельскохозяйственных культур основана на степени увлажнения почвы.

Нами для оценки степени увлажнения почвы используют АГСП: Wп, Wк, Wн, Wз, влажность снижения транспирации (Wс) и максимальная молекулярная влагоемкость (Wмм). Необходимо подчеркнуть, что не все указанные АГСП являются строгими физическими параметрами почвы.

Такие АГСП как Wз, Wн, Wк получают опытным путем. При отсутствии данных об этих свойствах почвы, их можно получить расчетным методом. Wз можно получить через значение Wм и пересчетный коэффициент 1.15, Wн и Wк – по уравнениям, учитывающим Р и Wм, а Wс и Wмм получают расчетным способом.

Читайте также:  ПРИЛОЖЕНИЕ Д справочное Критические точки распределения Стьюдента

Таким образом, во всем диапазоне запаса доступной влаги при использовании указанных АГСП нами выделено пять интервалов с различной степенью доступности и полезности почвенной влаги: заболачивание, избыточное увлажнение, оптимальное увлажнение, недостаточное увлажнение и почвенная засуха.

Учитывая тот факт, что уменьшение влаги в почве постепенно влияет на изменение свойств ее доступности, мы примерно пропорционально разделили недостаточное увлажнение и почвенную засуху на две части, выделяя недостаточное увлажнение как слабое и сильное и почвенную засуху как слабую и сильную.

Примеры практической реализации
В таблице 1 представлены декадные фрагменты проконтролированной таблицы ТСХ-6м, а в таблице 2 – оценки степени увлажнения в различных слоях почвы за каждую из декад. Данные АГСП разреза, использованные при контроле влажности почвы и расчете запасов продуктивной влаги, представлены в таблице 3. Параметры степени увлажнения почвы для данного почвенного разреза представлены в таблице 4.

Как видно, таблица 1 полностью соответствует таблице ТСХ-6м, составляемой на сети станций Росгидромета в соответствии с [4]. Данные таблицы 1 о влагозапасах получены уже проконтролированными. Они сохраняются на техническом носителе, что позволяет проводить с ними любые операции: при необходимости просматривать, выводить на печать, передавать по каналам связи, помещать в агрометеорологический ежегодник.

Практическая значимость технологии
Известно, что почва является средой обитания сельскохозяйственных культур и одновременно объектом для работы сельскохозяйственной техники и машин. Степень увлажнения почвы при этом является одним из главных, если не самым главным фактором, благоприятствующим или препятствующим росту и развитию сельскохозяйственных культур, а также производству сельскохозяйственных работ.

Использование характеристики о степени увлажнении почвы позволяет регулировать влагообеспеченность сельскохозяйственных культур, давать оценку благоприятности проведения сельскохозяйственных работ: вспашки почвы, культивации, уборки урожая, рассчитывать нормы и сроки полива, рассчитывать количество воды подлежащей стоку, оценивать самовозгорание торфяных почв, если на них проводятся определения влажности почвы. Кроме этого, технология контроля позволяет давать оценку правильности определения АГСП и, особенно, соответствия их свойствам почвы наблюдательного участка, на который они распространяются.

Следует подчеркнуть, что такие оценки могут проводиться для каждого наблюдательного участка, где имеются данные АГСП. При необходимости результаты могут быть представлены в виде карт степени увлажнения почвы для отдельных ЦГМС. Опыт построения таких карт уже имеется.

Внедрение
В заключение необходимо указать, что в настоящее время технология контроля данных влажности почвы уже внедрена в пяти УГМС Росгидромета, а в трех УГМС ведутся ее испытания.

Программы написаны на языке ФОРТРАН-77 и могут работать под управлением операционных систем MS DOS, OS/2, Windows 95, 98 так, чтобы они могли быть установлены на простейших компьютерах СНО Росгидромета.

Список литературы
1. Гридасов В.Ф. Определение влагоемкости почв расчетным методом//Метеорология и гидрология. № 2. -1983.-С.113–115.
2. Гридасов В.Ф. Оценка влагообеспеченности сельскохозяйственных культур с помощью агрогидрологических свойств почв// Труды ВНИИСХМ.-Вып.33.-СПб.:Гидрометеоиздат.-2000.-С.178 – 184.
3. Контроль данных влажности почвы.РД 52.33.559 – 96.-М.:Росгидромет, 1997 – 11 с.
4. Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. РД 52.33.217–99.-М.: Вып.11.- 2000.-347 с.
5. Руководство по определению агрогидрологических свойств почв.РД 52.33.219 – 2002.-СПб.: Гидрометеоиздат.-2002.-150 с.

Авторы: В.Ф. Гридасов, Ю.В. Астафьева

Источник

Определение влажности почвы (термостатно-весовой метод)

Необходимо помнить, что своевременное и правильное определение влажности почвы позволяет сократить расход водных ресурсов и связанные с ним косвенные расходы на нерациональное использование удобрений, потерю урожая и ухудшение качества продукции. Расчетные методы и рекомендации по оптимальному уровню увлажнения позволяют определять точное количество воды для растений, что препятствует вымыванию удобрений, стимуляторов и гербицидов в нижние слои почвы, а также исключает дефицит воды для растений, позволяя получать высокий урожай экологически безопасной продукции.

Термостатно-весовой метод является основным и наиболее точным методом определения влажности почвы. Также этот метод прост и, несмотря на определенные затраты времени, позволяет обойтись без дорогостоящих приборов.

Для определения влажности требуются следующие инструменты и принадлежности:
1. Бур для забора проб длинной 60-100 см (в зависимости от глубины корнеобитаемого слоя почвы), на котором через каждые 10 см нанесены метки. На фото показан наконечник.
2. Термостойкие стаканчики (бюксы), обычно алюминиевые, которые предварительно взвешивают и наносят пустой вес на крышку. Удобно подобрать коробку, куда плотно выставляются стаканчики для транспортировки в поле.
3. Весы с ценой деления 0,1 г (или 0,01 г) и максимальным измеряемым весом не менее 200 г
4. Сушильный шкаф-термостат с температурой сушки 105°С

Процесс взятия проб выглядит следующим образом:
Собирается нужное количество стаканчиков, пластина, нож и почвенный бур.
После прибытия на место взятия проб почвы, выбирается место где имеется характерная густота посевов (посадок) растений. Для точности эксперимента необходимо выбрать место забора рядом с корневой системой растения (в рядке, если растения растут на гребне — на самом гребне). После выбора места его слегка притаптывают (но не утрамбовывают), это необходимо для того чтобы сухой верхний слой в процессе не осыпался внутрь лунки.
Затем рядом ставят пластину и на нее стаканчик для почвы. Можно обойтись без пластины если почва сухая, и ко дну стаканчик ничего не прилипает.

Далее буром прокалывают почву до первой метки, слегка поворачивают бур и вынимают. Ножом аккуратно высыпают грунт в стаканчик и сразу плотно его закрывают, во избежание испарения влаги, и ставят в коробку.
Вторую пробу берут до следующей отметки. После того как бур вынули, начиная со второй отметки, необходимо срезать почву выше отметки 10 см, т.к. эта почва которая осыпалась или срезалась наконечником в процессе погружения бура в почву.
Должно получиться так:

Необходимо отметить, что наконечник нужно тщательно очищать от почвы перед каждым погружением.
Если почва в нижних слоях влажная, которая не осыпается (либо забор производится на тяжелых и средних почвах), то для ускорения можно вычищать требуемый слой, а затем выкидывать остатки.

Примечание. Для точности эксперимента необходимо сделать забор проб на одной точке в трех повторностях.

После заполнения всех стаканчиков их аккуратно (чтобы они не перемешались) транспортируют в лабораторию где производят взвешивание и занесение данных в журнал.

Для автоматизации и ускорения расчетов мы используем MS Excel. Заполняем столбцы № бюкса, вес пустого стаканчика, вес стаканчика с сырой почвой. открываем стаканчик и ставим на поднос.

Далее образцы помещаются в сушильный шкаф, в котором выставлена температура 105 градусов С, и сушим не менее 6 часов.
После сушки вынимаем поднос и незамедлительно закрываем стаканчики, чтобы влага из воздуха не адсорбировалась в почву. Затем стаканчики остужаем 10-15 минут и взвешиваем, заполняя в таблице столбик вес стаканчика с сухой почвой.

Расчет в таблице ведется таким образом:
Столбец «Масса сухой почвы (на рисунке обозначен O)» = «масса бюкса с сухой почвой (N)» — «масса бюкса (L)»
Столбец «масса испарившейся воды (P)» = «масса бюкса с сырой почвой (M)» — «масса бюкса с сухой почвой (N)»
Столбец «процент влажности (R) = «масса воды (P)» / «масса сухой почвы (O)» * 100%

Чтобы узнать количество влаги в почве в % от наименьшей влагоемкости, нужно знать количество воды которое слой почвы способен удерживать в порах без сброса в нижние слои. Это определяется опытным путем с помощью заливных площадок на которых измеряют влажность в течение 3-5 дней (в зависимости от типа почвы), когда значение относительной влажности установится на более-менее постоянном уровне — это и следует считать значением 100% НВ (наименьшая влагоемкость или ППВ — предельно-полевая влагоемкость).

Текущее значение влажности слоя почвы в %НВ = «отн. влажность (R)» / «значение отн. влажности при 100% НВ» * 100%

Чтобы определить влажность почвы корнеобитаемого слоя необходимо взять среднее значение всех слоев до нужной глубины.
Для ускорения расчетов нормы полива можно составить таблицу запасов влаги (обычно в т/га или куб.м/га) в разных слоях почвы и при разных значениях %НВ. После этого можно быстро рассчитать необходимое количество поливной воды для фактического значения НВ и планируемого значения НВ, разница и есть норма полива. При разных способах полива норму необходимо немного увеличить, учитывая потери на испарение, сток и т.п. Более подробно о нормах, технике и способах полива можно узнать из наших рекомендаций.

Источник

Как измерить влажность почвы и что делать, если этот показатель не соответствует норме

Как измерить влажность почвы и что делать, если этот показатель не соответствует норме

При выборе участка для выращивания растений следует учитывать не только плодородность почвы, но и ее влажность. Если этот параметр находится в пределах нормы, растительные культуры будут получать необходимые микроэлементы. Взять ситуацию под контроль поможет монтаж систем автополива, узнать больше информации о данной услуге можно в этом разделе.

Читайте также:  Размер компенсации морального вреда

Понятие «влагоемкость почвы»

Влагоемкость почвы – это параметр, который количественно характеризует ее водоудерживающую способность. Влагоемкость позволяет определить насколько почва способна принимать и задерживать воду, не позволяя ей стекать. Данный показатель рассчитывается как процентное соотношение веса воды к весу почвы. Различают несколько видов влагоемкости: максимальная адсорбционная, капиллярная, наименьшая и полная.

От чего зависит влажность почвы? Можно выделить такие ключевые факторы:

  • количество осадков в определенной местности;
  • уровень грунтовых вод;
  • особенности рельефа;
  • структура грунта и его способность удерживать влагу.

Какая бывает влажность почвы

  • Абсолютная – определяется как содержание влаги в почве по отношению к ее массе.
  • Относительная – рассчитывается как отношение абсолютной влажности и предельной полевой влагоемкости.
  • Влажность устойчивого увядания растений – влажность, при которой у растений начинают проявляться признаки увядания. Это объясняется тем, что растительная флора не может использовать абсолютно всю влагу, содержащуюся в грунте.

Какая может быть влажность почвы? Для участков с низкой водопроницаемостью значение этого параметра обычно не превышает 5-6%, а для грунтов с высокой водопроницаемостью оно достигает 20-30%. Влажность устойчивого увядания составляет 5-15%.

Важно знать. Влажность плодородного слоя почвы по глубине не постоянна. Верхний слой может быть довольно сухим, тогда как влажность на глубине залегания корней растения вполне достаточна или даже избыточна.

Как проверить влажность почвы

Самым точным методом считается термостатно-весовой, его используют в лабораториях. Но если владелец приусадебного участка не имеет специального оборудования, он сможет оценить состояние грунта «на ощупь». Как определить влажность почвы самостоятельно? Необходимо взять в руку немного грунта и сдавить его. Выводы делают, ориентируясь на данные таблицы.

Сухая и порошкообразная

Рассыпается и не скатывается в комок

Скатывается в комок, но при нескольких бросках рассыпается

Скатывается в прочный комок, очень податлива при сдавливании, легко слипается

Оптимальный показатель влажности почвы – от 70%.

Полезно знать. На песчаных почвах скатанные комки более рыхлые и ломкие при любой из вышеперечисленных степеней влажности.

Методы определения влажности

  • Гравиметрические методы – базируются на извлечении воды из образца путем испарения или химической реакции. Стандартом точности считается исследование, проведенное в сушильном шкафу.
  • Электромагнитные методы – основаны на воздействии влаги на электрические свойства грунта. Разработан целый ряд встроенных сенсоров, которые реагируют на сопротивление, поляризацию или на обе эти характеристики. Сенсоры оказались очень перспективными в плане измерения влажности в поверхностном слое грунта, но при исследовании более глубоких слоев они не показали четкой корреляции.
  • Тензометрический метод – базируется на способности почвы впитывать воду. Специальные приборы фиксируют изменения влагоемкости грунта. Ноль на шкале тензиометра означает, что почва полностью насыщена влагой.
  • Микроволновые методы – основаны на том, что вода имеет низкую электро- и теплопроводность, и, соответственно, показатели излучения зависят от ее влагоемкости. Недостатком данного метода является высокая стоимость оборудования.
  • Термические методы – базируются на связи тепловой инерции грунта и его влажности. Измерения проводятся с помощью портативных датчиков.

В каких единицах измеряется показатель

В чем измеряют влажность почвы? Показатель влажности характеризует долю содержания воды в веществе и выражается в процентах (%) от первоначальной массы вещества.

Основные задачи влажной почвы

Наличие достаточного количества влаги в грунте необходимо для полноценного роста растений и получения хорошего урожая. Влага извлекается ими из почвы в самой начальной стадии процесса набухания семян и во все последующие фазы развития. Для многих засушливых районов почвенная влага является ключевым фактором для получения урожая.

Влага в грунте обеспечивает решение таких задач:

  • обогащение корней культур питательными веществами;
  • контроль уровня солей и полезных микроэлементов;
  • контроль над рыхлостью земли;
  • сохранение тепла и обеспечение благоприятной температуры в грунте.

Полезно знать. Избыточное увлажнение земли наносит не меньший вред, чем засуха.

Какие проблемы могут возникнуть из-за повышенного и пониженного уровня влажности в почве

Последствия избыточного увлажнения:

  • корни растений лишаются необходимого им воздуха и питательных веществ, что часто становится причиной их отмирания;
  • замедляются микробиологические процессы;
  • почва становится более холодной, так как поступающее солнечное тепло тратится на испарение излишней влаги с поверхности земли, а не на ее прогрев.

Последствия пониженного уровня влаги в грунте:

  • земля становится более плотной;
  • корневая система не получает необходимого количества воды и полезных микроэлементов;
  • снижается урожайность овощных и плодовых культур;
  • при длительной засухе растения могут погибнуть.

Что делать, если влажность грунта не соответствует норме

Есть несколько методов, благодаря которым можно нормализовать уровень влаги в грунте и привести участок в порядок. Выбор метода зависит от размеров участка, степени заболоченности или засушливости:

  • гидромелиорация – осушение или орошение территории с использованием гидротехнического оборудования или сооружений;
  • выращивание на участке растений, которые будут способствовать нормализации уровня влаги (тополь, ива, ольха и др.);
  • добавление торфа или перегноя в грунт.

Важно знать. Красивый сад можно вырастить практически на любой почве, подбирая культуры, способные расти в имеющихся условиях, или высаживая неприхотливые виды.

Сотрудники компании «Арт-Рейн» готовы помочь владельцам частных домов решить проблему ухода за газоном и приусадебной территорией. Клиентам будут предложены комплексные услуги по проектированию, монтажу и обслуживанию систем автополива. Компания располагает собственным складом с солидным ассортиментом товаров для полива, садового инструмента и оборудования, садовой мебели.

Определение общей (минимальной) и предельной полевой влагоемкости

Следует отметить, что в большинстве случаев значения этих двух параметров будут равны. Исключением являются болотистые грунты и участки в низине ручьев и рек. Классический метод измерения влагоемкости выпариванием приведен в ГОСТ 28268-89. Его суть заключается в следующем:

  • отобрать пробу грунта массой 15-50 г;
  • пробу просушить в духовом шкафу при температуре 105°C в течение определенного времени (определяется ГОСТом);
  • высушенную почву надо взвесить и рассчитать влажность по формуле.

Wa = (Мв – Мс) : Мс × 100%,

где Wa – влажность почвы;

Мв – масса влажной почвы;

Мс – масса высушенной почвы.

Что такое тензиометр

Тензиометр – это прибор, предназначенный для измерения силы поверхностного натяжения воды в почве. Он показывает изменение количества воды в земле рядом с растением, поэтому его применение чрезвычайно важно для правильного и своевременного орошения. Тензиометр состоит из трубки, на одном из концов которой находится мелкопористый керамический наконечник, а на другом – измеритель силы натяжения водного покрова. Наружная сторона наконечника соприкасается с почвой, а внутренняя – с водой в трубке. По мере того, как почва будет высыхать, вода будет просачиваться через поры наружу, и в трубке создастся вакуум, который можно будет измерить.

Датчики влажности

Датчик влажности – это высокоточное устройство, разработанное для измерения относительной влажности почвы. Датчик устанавливается в землю рядом с растениями, и как только уровень влаги в грунте падает ниже нормы – устройство сообщает об этом звуковым или световым сигналом. Владельцы приусадебных участков могут установить систему автоматизированного полива вместе с датчиком влажности. Благодаря этому удастся обеспечить растениям наиболее комфортные условия для роста и получить богатый урожай.

В компании «Арт-Рейн» можно приобрести сертифицированное оборудование для полива участка таких марок: Hunter, Rain, Rain bird. Компания работает с 2012 года, за это время она сумела зарекомендовать себя как надежный поставщик. Специалисты с большим опытом работы помогут клиентам подобрать необходимое оборудование.

Полезные рекомендации

  • Если на участке длительное время держится повышенный уровень влаги, надо прокопать небольшие канавки или углубить борозды. Это поможет отвести избыток воды.
  • Нельзя поливать грядки сильной струей воды, так как это приведет к размыванию почвы и обнажению корней растений.
  • Если владелец участка подолгу отсутствует на нем, но при этом хочет поддерживать его в хорошем состоянии – стоит установить систему автополива.

Выводы

В норме влажность почвы должна составлять 70-80%. Чрезмерный уровень влаги на участке так же опасен, как и пересушенный грунт. Специально разработанный комплекс мер поможет привести почву в порядок и даже получить хороший урожай овощных и плодовых культур.

Какие овощные культуры требуют частого полива?

Наиболее влаголюбивые овощи: капуста, редиска, редька, салат, щавель, ревень, шпинат, укроп, сельдерей, огурцы.

Когда лучше поливать растения?

Оптимальное время для полива – раннее утро и вечер. Желательно, чтобы вода была теплой (не менее +20°C).

Источник