Methoden zur Messung der Bodenfeuchtigkeit. Installation und Einstellung des Trockenschranks

BODENFEUCHTIGKEIT. LERNEN, DIE BODENFEUCHTIGKEIT ZU MESSEN

BODENWASSERKAPAZITÄT

Im Artikel zur Bodenversalzung haben wir über Wasserhaushalte geschrieben. Sie sind leicht zu verstehen, helfen aber in keiner Weise bei der Berechnung der Bewässerungsrate. Dazu müssen Sie sich mit den Konzepten „Feuchtigkeit“ und „Feuchtigkeitskapazität“ des Bodens vertraut machen.

Schauen wir uns aber zunächst die Struktur des Bodens an. Erstens besteht es aus festen Partikeln und Poren. Zu den ersten zählen Sand, Ton, Humus – alles, was nicht flüssig oder gasförmig ist. Und die Hohlräume zwischen diesen Feststoffpartikeln werden Poren genannt. Diese Poren sind mit Gasen (Luft) oder Wasser gefüllt. Im Durchschnitt beträgt das optimale Verhältnis:50 % Feststoffe bis 50 % Poren.Auch die Größe dieser Poren ist sehr wichtig.Die kleinsten Poren„Tunnel“ werden zusammengestelltWasser - Kapillaren. Das ist sehrein wichtiger Teil des Bodens, dennKapillaren können aufsteigenWasser aus tieferen HorizontenGenosse Es wird angenommen, dass die Wurzelzonekann durch Erde angefeuchtet werdenWasser, wenn sie eingeschaltet sindTiefe nicht mehr als 3 m. Dann Feuchtigkeitaus diesen Horizonten und steigtdie Kapillaren hinauf. Außerdem,wenn der Boden austrocknet, aufgrundOberflächenkräfte, Wasser kannHalten Sie durch, diese Scheißeja, den Boden nicht loslassenauch austrocknen schnell. Die Bodenfeuchtigkeit ist das prozentuale Verhältnis der gesamten Bodenfeuchtigkeit zum trockenen Boden. Also,Eine Bodenfeuchtigkeit von 20 % bedeutet, dass pro 100 g vollständig trockener Boden vorhanden sind20 g Feuchtigkeit (oder 120 g Erde auf Ihrem Feld 20 g Feuchtigkeit). Es ist sehr wichtig zu bedenken, dass für die Berechnungen trockener Boden und kein nasser Boden verwendet wird. Beispielsweise bedeutet Milch mit einem Fettgehalt von 4 %, dass auf 100 g Vollmilch 4 g Fett enthalten sind, und nicht Magermilch (die dementsprechend 96 g beträgt). Bei einer Bodenfeuchtigkeit von 4 % handelt es sich um 4 g Feuchtigkeit und 100 g trockene Erde (oder 104 g Erde mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 4 %).

Die Feuchtigkeitskapazität des Bodens ist die maximale Menge an Feuchtigkeit, die der Boden aufnehmen kann. Es gibt verschiedene Feuchtigkeitskapazitäten: PV (Gesamtfeuchtigkeitskapazität) – die maximale Wassermenge, die in alle Poren des Bodens passt. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um ein vollständig überflutetes Feld. In diesem Fall ist die Luftmenge in den Hohlräumen Null; diese Situation auf dem Feld ist äußerst unerwünscht.

Der wichtigste Indikator ist jedoch die niedrigste Feuchtigkeitskapazität (MC), deren Werte es am bequemsten sind, den Bewässerungsbedarf zu bestimmen. Dabei handelt es sich um die Menge an Feuchtigkeit, die der Boden mit Hilfe verschiedener Kräfte (Adsorption, chemische Bindungen, Hydrokolloide, Kapillaren usw.). Vereinfacht ausgedrückt wird die geringste Feuchtigkeitskapazität erreicht, wenn nach vollständiger Sättigung des Bodens mit Wasser überschüssige Feuchtigkeit abfließt, die nicht aktiv vom Boden zurückgehalten wird (Wasser aus großen Poren).

Daher ist es bequemer, die optimale Bodenfeuchtigkeit als Prozentsatz von HB auszudrücken. Dieser Indikator zeigt nicht nur den Feuchtigkeitsgehalt in Ihrem Bereich an, sondern auch dessen Form. Freie Schwerkraftfeuchtigkeit steht Pflanzen nicht zur Verfügung, sondern schadet ihnen nur. Eine zu hohe NV (85 % oder mehr) ist für die Pflanzenentwicklung geeignet, erhöht jedoch das Risiko der Entwicklung von Wurzelkrankheiten.

In der Regel werden 100 % NV bei einer Bodenfeuchte von 20 % (leichte Böden) bis 40 % (lehmige Böden) erreicht. Mit anderen Worten: Wenn Sie sandigen Lehmboden haben, werden die optimalen 75 % NV für die meisten Kulturen bei einer Bodenfeuchtigkeit von 15 % erreicht, bei schwerem Boden jedoch bis zu 30 %.

Die Feuchtigkeitskapazität ist ein ziemlich stabiler Indikator. Wenn es keine grundlegenden Veränderungen im Boden gibt (wie zum Beispiel bei einem Gewächshaussubstrat, wo ein intensiver landwirtschaftlicher Hintergrund geschaffen wird), organische Düngemittel, Torf, Heilmittel), dann reicht es aus, diesen Parameter alle paar Jahre zu messen. Es ist notwendig, um die Ergebnisse von Bodenfeuchtemessungen korrekt nutzen zu können.

Wenn beispielsweise die HW 30 % und die Bodenfeuchtigkeit 21 % beträgt, kann diese Bodenfeuchtigkeit als 70 % der normalen Feuchtigkeitskapazität ausgedrückt werden.

Dies lässt sich folgendermaßen ausdrücken: Um eine Kiste zu 60 % mit Früchten zu füllen, müssen wir zunächst das Fassungsvermögen dieser Kiste ermitteln (die NV des Bodens ermitteln). Der nächste Schritt besteht darin, dass wir die Früchte, die sich bereits in der Kiste befinden, wiegen (Bodenfeuchtigkeit). Gleichzeitig kann die Anzahl der Früchte in der gleichen Art von Kisten unterschiedlich sein (es reicht aus, einmal den NV-Wert Ihres Bodens herauszufinden; die Luftfeuchtigkeit ändert sich ständig). Wenn wir also wissen, dass eine Kiste mit einem Fassungsvermögen von 10 kg 3,5 kg Obst enthält, dann ist sie zu 35 % gefüllt, was bedeutet, dass wir 2,5 kg Obst hinzufügen müssen. Fassen wir die ersten Ergebnisse zusammen. Um zu lernen, wie man Pflanzen richtig gießt, müssen Sie:

Bestimmen Sie die Methode, mit der die Bodenfeuchtigkeit gemessen wird (einmal);

Messen Sie die Dichte und dann die HV Ihres Bodens (einmal);

Messen Sie (regelmäßig) Ihre Bodenfeuchtigkeit.

Konvertieren Sie die Bodenfeuchtigkeit in % von HB.

Achten Sie darauf, dass die Bodenfeuchtigkeit bestimmte Grenzwerte nicht überschreitet. Beispielsweise lag sie nicht unter 60 % NV und nicht über 80 % NV. Das heißt, Sie müssen mit der Bewässerung bei 60 % NV beginnen.

Wie misst man die Feuchtigkeitskapazität des Bodens?

Die niedrigste Feuchtigkeitskapazität des Bodens wird beobachtet, wenn nach reichlicher Feuchtigkeit (oder Überschwemmung) die gesamte überschüssige Feuchtigkeit in tiefe Horizonte gelangt. Daher kann dieser Parameter im Feld während des Auftretens von gemessen werden Grundwasser tiefer als 3 m, sonst sättigen sie den Boden ständig mit neuen Feuchtigkeitsportionen.

Im zeitigen Frühjahr, wenn der Boden voll ist Schmelzwasser Wählen Sie einen typischen Feldabschnitt (1,5 x 1,5 m), der mit Folie und Stroh bedeckt ist, um die Verdunstung von Feuchtigkeit zu verhindern. Auf bewässerten Flächen kann die Analyse nach starker Bewässerung durchgeführt werden. Es gibt eine dritte Möglichkeit – die Schaffung eines kleinen Überschwemmungsgebiets. Zu diesem Zweck wird das ausgewählte Gebiet mit Erdwällen (die Erde wird weit vom Standort entfernt, um die Topographie des Feldes nicht zu stören), Holz- oder Eisenrahmen umgeben. Um den Boden einzuweichen, müssen Sie bei leichten Böden 200 Liter Wasser pro Quadratmeter verwenden, bei lehmigen Böden bis zu 300 Liter. An der Stelle, an der das Wasser gegossen wird, müssen Sie Sperrholz anbringen, damit der Boden nicht mit dem Bach weggespült wird. Das Wasser muss portionsweise eingegossen werden, sodass die Schicht nicht höher als 5 cm ist. Die nächste Portion wird serviert, nachdem die vorherige aufgesogen wurde.

In allen drei Fällen wird der Boden mit Wachstuch und Stroh bedeckt. Nach einem Tag, drei Tagen und auf lehmigen Böden auch nach 10 Tagen werden alle 10 cm (0-10, 10-20, 20-30...) Bodenproben entnommen und der Feuchtigkeitsgehalt der Proben gemessen. Die erhaltenen Daten werden als HB1, HB3 bzw. HB10 bezeichnet. Auf sandigen Lehmböden ist NVZ der optimalste Parameter, auf schweren Böden NV10. HB1 ist relevant, wenn überschüssige Feuchtigkeit innerhalb von 24 Stunden abfließt (Sandgehalt nahe 100 %, großer Anteil grobkörniger Anteile).

Der Indikator für die niedrigste Feuchtigkeitskapazität ist die Feuchtigkeit der Probe. Das heißt, wenn 27 g Wasser pro 100 g thermostatgetrocknetem Boden in der Probe vorhanden sind, dann entspricht 100 % NV einer Bodenfeuchtigkeit von 27 %.

Bodenfeuchtigkeitsmessung

Als genaueste Methode, die auch von Laboren verwendet wird, gilt die Thermostat-Schwerkraft. Es ist sehr einfach und erfordert nur drei Arten von Geräten: eine Waage, einen Thermostat und eine Bohrmaschine, die durch einen Spatel ersetzt werden kann. Fast jeder Herd, Ofen oder Boiler sowie ein Thermometer können als Thermostatvolumen dienen. Der Nachteil dieser Methode liegt auf der Hand: Sie können die Bodenfeuchtigkeit erst 2-3 Tage nach der Probenahme ermitteln, sodass es äußerst schwierig sein wird, auf diese Weise den Bewässerungsbedarf zu bestimmen. Andere Methoden messen jedoch nicht die Bodenfeuchtigkeit, sondern andere Bodeneigenschaften, die von der Feuchtigkeit abhängen. Beispielsweise hängt die elektrische Leitfähigkeit des Bodens von der Konzentration der Bodenlösung ab (z. B. Analyse mit einem TDS-Messgerät). Einerseits ist sie höher, wenn die Luftfeuchtigkeit niedriger ist, andererseits hat jede Düngung großen Einfluss auf das Untersuchungsergebnis.

Nachdem Sie entschieden haben, wie Sie die Bodenfeuchtigkeit regelmäßig messen möchten, wird empfohlen, sowohl einen Thermostat als auch einen Thermostat zu verwenden Gewichtsmethode, und das von Ihnen gewählte Gerät. Auf diese Weise führen Sie eine Art Kalibrierung durch.

Schauen wir uns ein Beispiel an. Wenn die Dichte Ihres Bodens 1,1 g pro Kubikzentimeter beträgt, beträgt der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens nach der Thermostatgewichtsmethode 30 % und nach der Betriebsmethode 25 %, dann beträgt der Messfehler 165 Tonnen Wasser pro Hektar. Daher muss bei der Bestimmung der Bodenfeuchte mit dem gewählten Gerät eine Bodenfeuchte von 25 % als 100 % NV angenommen werden.

Feuchtigkeitsmessung elektrischDer Einsatz solcher Instrumente untersucht am häufigsten andere Eigenschaften des Bodens: Widerstand, elektrische Leitfähigkeit, Induktivität usw.

Die am weitesten verbreiteten Geräte sind Geräte zur Messung der dielektrischen Eigenschaften von Böden. Meistens wiegt ein professionelles Gerät mehrere hundert Gramm und ist mit einer speziellen Sonde ausgestattet. Nachdem der Boden mit einer Sonde „gestochen“ wurde, zeigt der Bildschirm des Geräts den Feuchtigkeitsgehalt in Prozent an (nach 3-5 Sekunden).

Es gibt auch vereinfachte Versionen solcher Geräte für den privaten Bereich. Das Gerät, das 200-800 Griwna kostet, kann die Bodenfeuchtigkeit (mit einer Genauigkeit von 10 %), seine saure Umgebung und bei teureren Modellen die Bodentemperatur messen. Der Wasservorrat von 100 Gramm in östlichen Ländern zeigt nicht einmal immer die Zahlen; einige Modelle beschränken sich auf Maßstäbe, wie zum Beispiel, dass der Boden „sehr trocken“ ist usw. Auf solche Elektronik sollte man nicht zu viel wetten – sie ist nicht einmal immer kalibrierbar. Es werden auch Minimodule angeboten, die Teil eines Systems für ein Budget-Automatisierungssystem sein können (z. B. Ardunino).

TENSIOMETER

Die Methode zur Messung der Luftfeuchtigkeit mit einem Tensiometer basiert auf Druckänderungen im Rohr des Geräts. Das Gerät besteht aus einer keramischen Vakuumröhre und einem Vakuummanometer (einem Gerät zur Druckmessung).

Vor dem Gebrauch wird das Tensiometer aufgeladen, indem es in Wasser getaucht wird, bis das Keramikrohr vollständig gesättigt ist. Anschließend wird es auf das Feld gelegt (in die Erde eingegraben). Es wird empfohlen, zwei Tensiometer für unterschiedliche Tiefen (z. B. 20 und 40 cm) zu verwenden. Je trockener der Boden wird, desto mehr Wasser „zieht“ er aus der Vakuumröhre des Geräts, wodurch der Druck darin sinkt. Das zweite Element des Tensiometers, ein Vakuummanometer, misst diesen Abfall. Diese Daten werden bereits anhand spezieller Tabellen in die tatsächliche Bodenfeuchtigkeit umgerechnet.

Da das Gerät den Druckabfall erfasst, weicht die Nadel zur Minusseite (unter Null) aus. Je weiter sie sich von der Nullmarke entfernt, desto geringer ist die Bodenfeuchtigkeit. Es ist unmöglich, die Gerätedaten ohne Tabellen zu verwenden, da der Pfeil bei voller Feuchtigkeitskapazität von - 10 Zentibar (Anmerkung: Zentibar - 0,01 bar) auf schweren Böden bis - 40 Zentibar auf leichten Böden anzeigen kann. Dies ist notwendig Berücksichtigen Sie den Einfluss anderer Faktoren, einschließlich der Bodentemperatur.

Wie viel sollte ich also gießen?

Als letztes müssen wir die Bewässerungsrate berechnen. Dazu können Sie die verfügbaren Geräte nutzen (Wasser, bis das Gerät die von uns benötigte Bodenfeuchtigkeit erfasst) oder die Norm mit einer mathematischen Methode berechnen.

Hier ist alles etwas komplizierter. Das erste, was wir wissen müssen, ist das spezifische Gewicht des trockenen Bodens (die Masse von 1 cm 3 Boden in Gramm oder 1 m 3 in Tonnen), es wird auch Dichte genannt. Dafür sind unsere Proben jedoch nicht geeignet – ihr Volumen wird beim Trocknen geschädigt. Das spezifische Gewicht lässt sich am einfachsten anhand der Tabellen ermitteln, da dieser Parameter nicht allzu veränderlich ist und vor allem von der granulometrischen Zusammensetzung des Bodens abhängt. Durch die Lockerung verringert sich natürlich das spezifische Gewicht, die Bewässerungsrate wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.

Wenn wir wissen, dass wir unserer Box 25 % der Kapazität hinzufügen müssen, multiplizieren wir diese Kapazität mit 0,25 (10 kg % 0,25 = 2,5 kg). Das Gleiche gilt für den Boden. Wenn Sie die Bodenfeuchtigkeit um 10 % erhöhen müssen, müssen Sie ihre Masse mit 0,1 multiplizieren.

Um die Masse des Bodens auf Ihrem Grundstück herauszufinden, benötigen Sie dessen Fläche in Quadratmeter mit 0,3 multiplizieren (die Wurzelzone beträgt 30 cm oder 0,3 m) und mit dem spezifischen Gewicht multiplizieren.

Für einen Hektar sind es 10.000 m 2 x 0,3 m = 3000 m 3.

Wenn 1 m 3 Pfund 1,1 Tonnen wiegt, müssen wir befeuchten: 3.000 m 3 x 1,1 t/m 3 = 3,3 Tausend Tonnen Boden. Dann beträgt die Bewässerungsrate (10 % dieser Zahl) 330 m3.

Der einfachste Weg, die Bodenfeuchtigkeit zu bestimmen, besteht darin, ihn in der Hand auszudrücken. Wenn das Wasser nicht durch Ihre Finger eindringt, die Erde jedoch beim Öffnen Ihrer Handfläche in einem Klumpen zurückbleibt, ist dies eine zufriedenstellende Feuchtigkeit. Muss es bald gießen. Wie viel sollte ich gießen? Solche Fragen werden mit dieser Methode nicht beantwortet.

Um die Bodenfeuchtigkeit mit der Thermostatgewichtsmethode zu messen, müssen Sie die folgenden Vorgänge durchführen:

Bereiten Sie hitzebeständige Schalen für die Proben vor. Unter Laborbedingungen werden hierfür Aluminiumflaschen mit Schliffdeckel verwendet. Und ein Buch. und cap haben eine eigene Nummer, die aufgezeichnet wird, um die Genauigkeit der Analyse zu gewährleisten. Das Geschirr muss sauber und mit höchster Genauigkeit vorgewogen sein (eine Flasche mit Deckel zusammen) - Gewicht 1. Hier müssen Sie entweder präzise Waagen verwenden (je nach Methodik sollte die Waage bis zu 0,01 g wiegen, funktioniert aber). mit Präzision - bis zu 0,1 g). Wenn solche Waagen nicht verwendet werden können, wird mehr Erde zur Analyse entnommen, die Trocknung dauert dann aber länger.

Nehmen Sie mit einer Bohrmaschine oder einer Schaufel eine Bodenprobe. Geben Sie sie in die vorbereitete Schüssel, um die Hälfte des Volumens (bis zu 2/3) zu füllen.

Behälter, Deckel und Erde zusammen wiegen – Masse 2.

Lassen Sie sie bei einer Temperatur von 100–105 °C trocknen, bis sich das Gewicht der Flasche nicht mehr ändert. Auf diese Weise ermitteln wir Masse 3.

Vor dem letzten Wiegen den Behälter mit einem Deckel verschließen und in einem dicht verschlossenen Schrank abkühlen lassen.

Durch das Trocknen können Sie herausfinden, wie viel Wasser sich in der Bodenprobe befand (Masse 2 minus Masse 3) und wie schwer der trockene Boden war (Masse 3 minus Masse 1). Die Wassermasse wird durch die Masse des trockenen Bodens dividiert und mit 100 % multipliziert – so wird die Bodenfeuchtigkeit zum Zeitpunkt der Probenahme ermittelt.

Die Pflanzenproduktivität hängt direkt von der rechtzeitigen und optimalen Bodenfeuchtigkeit ab. Kontrolle der Bodenfeuchtigkeit – wichtiger Punkt bei der Bestimmung des Bewässerungsbedarfs.

Methoden zur Kontrolle der Bodenfeuchtigkeit

1. Gewichtsmethode mit Trocknung der Bodenprobe in einem Thermostat bei 105 Grad auf einen konstanten Massenwert für 8 Stunden. Der Gewichtsunterschied der Bodenprobe vor und nach der Trocknung bestimmt den Feuchtigkeitsgehalt.

2. Methode der beschleunigten Gewichtstrocknung durch Alkoholröstung des Bodens. Bei Sauerstoffmangel wird die Bodenprobe mit Alkohol angefeuchtet und in speziellen Flaschen verbrannt. Organische Bodensubstanz verbrennt bei der Alkoholverbrennung praktisch nicht (Unterschiede bis zu 1,5 %). Der Feuchtigkeitsgehalt wird anhand der Differenz der Probenmassen vor und nach dem Brennen beurteilt.

3. Die tensiometrische Methode zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit basiert auf der Fähigkeit des Bodens, Feuchtigkeit aus der Umgebung aufzunehmen, bis er vollständig gesättigt ist.

Das Tensiometer ist ein geschlossenes Gefäß mit einem bestimmten Wasservolumen, das mit einem Behälter verbunden ist, in dem sich die Bodenprobe befindet. Eine der Wände des Geräts besteht aus einer Membran, die sich unter dem Einfluss eines Vakuums von der Saugkraft des Bodens ablenken lässt. Der Grad der Abweichung der Membran vom Nullpunkt ist ein Indikator für den Feuchtigkeitsgehalt der Bodenprobe. Labormethode zur genauen Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Proben.

4. Methode zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit vom Grad der Reflexion einer elektromagnetischen Welle durch eine nasse Oberfläche. Wassermoleküle sind in der Lage, einen Teil der hochfrequenten Energie einer elektromagnetischen Welle zu absorbieren. Der Grad seiner Reflexion variiert je nach Feuchtigkeitsgrad des Materials und wird vom Sensor gemessen, und der Prozessor berechnet den Indikator abhängig von der Art des zu messenden Materials.

Das Bodenfeuchtemessgerät MG-44 arbeitet nach dieser Methode und ist für professionelle Arbeiten in der Hydrologie gedacht. Neben dem Boden kann der Feuchtigkeitsgehalt verschiedener Schüttgüter (Getreide, Schotter, Sand) sowie pastöser Produkte (Butter, Margarine) und anderer Materialien gemessen werden. Das Gerät ist einfach zu bedienen, zuverlässig und verfügt über eine Flüssigkristallanzeige. Messgenauigkeit bis zu 1 % im Feuchtebereich 0 – 100 %.

5. Die Elektrofeuchtigkeitsmessmethode basiert auf der Messung der Änderung der elektromotorischen Kraft von Gleichstrom, wenn ein Bodenabschnitt zwischen zwei Metallelektroden verläuft.

Bei unterschiedlichen Bodenfeuchtigkeitsniveaus ist die elektromotorische Kraft des Stroms unterschiedlich. Die Methode ist indirekt, der Messtoleranzfehler beträgt bis zu 5 %. Die Genauigkeit der Feuchtigkeitsmessung wird durch das Vorhandensein von Salzen im Boden beeinflusst.

Auf dieser Methode basierende Geräte sollen die Luftfeuchtigkeit auf dem Feld messen, um den Zeitpunkt der Bewässerung bewässerter Flächen bei Bodentemperaturen von 1 bis 50 Grad genauer zu bestimmen. Messzeit – 1 Minute.

Bodenfeuchtemessgeräte für den Haushalt

Basierend auf dem Elektrofeuchtigkeitsmessgerät zur Messung der Bodenfeuchte werden derzeit Haushaltsmessgeräte für Gärtner und Hobbygärtner hergestellt.

Der einfachste Bodenfeuchtigkeitsindikator verfügt über eine Sonde zur Vertiefung und Messblock mit Batterie. Auf einer abgestuften Skala zeigt ein mechanischer Indikator (Pfeil) die Bodenfeuchtigkeit in einer bestimmten Tiefe am ausgewählten Standort an.

Ein komplexeres Gerät kann strukturell als Multifunktionsgerät (4 in einem) konzipiert werden. Basierend auf einem Design werden Module zur Bestimmung von Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, Säuregehalt und Beleuchtungsgrad installiert.

Praktisch sind Modelle mit einer Flüssigkristallanzeige und einem Mikroprozessor, der Indikatoren in Abhängigkeit von den eingegebenen Parametern messen und berechnen kann. Ein Beispiel für solche Geräte sind die Bodenanalysatoren PH300 oder KC-300.

Das KC-300-Gerät wiegt nur 75 g, verfügt über eine hintergrundbeleuchtete Flüssigkristallanzeige und eine 20 cm lange Sonde. Angetrieben durch eine 9-V-Batterie, 5 Stufen der Bodenfeuchtigkeitsmessung, 9 Beleuchtungsstufen, 12 Säurestufen.

Traditionelle Methoden zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit

Um die Bodenfeuchtigkeit in einem Gewächshaus oder einem Bereich mit hohem organischen Gehalt ohne Geräte zu bestimmen, können Sie eine Handvoll Erde aus einer Tiefe von 10–20 cm nehmen und diese in der Hand ausdrücken.

Wenn nach dem Öffnen der Handfläche die Umrisse der Finger auf dem Koma verbleiben, können wir davon ausgehen, dass die Luftfeuchtigkeit dieses Bodens etwa 70 % beträgt. Wenn ein Erdklumpen verstreut wird, hat der Boden einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 60 % und die hervorstehende Feuchtigkeit auf der Koma weist auf einen Bodenfeuchtigkeitsgehalt von über 80 % hin.

An den Standorten offenes Gelände Bei einer Luftfeuchtigkeit von weniger als 60 % bildet sich kein Klumpen und nur auf schwerem Lehm behält er seine Form.

Wenn sich eine Kugel formen lässt, diese aber bei leichtem Druck auseinanderfällt, liegt der Feuchtigkeitsgehalt eines solchen Bodens im Bereich von 70 - 75 %.

Eine dichtere Kugel, die das Filterpapier bei Berührung benetzt oder stellenweise befeuchtet, weist auf das Vorhandensein von Feuchtigkeit in einem solchen Boden von 80 - 85 % hin.

Das Rollen einer Handvoll Erde zu einem dichten, zähen Klumpen auf lehmigem Boden zeigt eine Luftfeuchtigkeit von über 90 % an, und auf sandigen Lehmböden wird aus einem Klumpen dieser Feuchtigkeit auch Feuchtigkeit austreten.

Ein paar weitere einfache Techniken, um die Gesamtreife des Bodens für die Frühjahrsbearbeitung zu bestimmen.

Der zur Bewirtschaftung bereite Boden trocknet (hellt) nach dem Pflügen bei sonnigem Wetter auf zwei Dritteln des Kamms aus, nachdem die Fläche mit einem Pflug ohne Egge bearbeitet wurde.

Wenn ein spitzer Stock über eine gepflügte Fläche gezogen wird, verschmutzt er den Boden praktisch nicht und der Boden zerbröckelt durch den Aufprall.

Eine Handvoll Erde aus 5–10 cm Tiefe wird in den Handflächen zu einem Klumpen zusammengedrückt und aus 1 m Höhe auf den Boden geworfen.
Wenn der Klumpen teilweise zerbröckelt, kann mit dem Pflanzen begonnen werden.
Wenn es fast vollständig zerbröckelt, beginnt der Boden bereits auszutrocknen.
Wenn der Klumpen intakt bleibt und Verformungsspuren aufweist, sollten Sie mit der Aussaat warten.

Schauen wir uns zunächst die Struktur des Bodens an. Erstens besteht es aus festen Partikeln und Poren. Zu den ersten zählen Sand, Ton, Humus – alles, was nicht flüssig oder gasförmig ist. Und die Hohlräume zwischen diesen Feststoffpartikeln werden Poren genannt. Diese Poren sind mit Gasen (Luft) oder Wasser gefüllt. Im Durchschnitt liegt das optimale Verhältnis bei 50 % Feststoffen zu 50 % Poren. Auch die Größe dieser Poren ist sehr wichtig. Die kleinsten Poren bilden zusammen „Tunnel“ für Wasser – Kapillaren. Dies ist ein sehr wichtiger Teil des Bodens, da Wasser aus tieferen Horizonten durch Kapillaren aufsteigen kann. Es wird angenommen, dass die Wurzelzone durch Grundwasser befeuchtet werden kann, wenn sie sich in einer Tiefe von nicht mehr als 3 m befindet. Dann steigt Feuchtigkeit aus diesen Horizonten durch die Kapillaren nach oben. Wenn der Boden außerdem aufgrund von Oberflächenkräften austrocknet, kann Wasser in diesen Gefäßen zurückgehalten werden, wodurch ein zu schnelles Austrocknen des Bodens verhindert wird.

Bodenfeuchtigkeit ist der Prozentsatz der gesamten Bodenfeuchtigkeit im Verhältnis zum trockenen Boden. Das heißt, 20 % Bodenfeuchtigkeit bedeutet, dass 20 g Feuchtigkeit pro 100 g vollständig trockener Erde vorhanden sind (oder 20 g Feuchtigkeit in 120 g Erde auf Ihrem Feld). Es ist sehr wichtig zu bedenken, dass für die Berechnungen trockener Boden und kein nasser Boden verwendet wird. Beispielsweise bedeutet Milch mit einem Fettgehalt von 4 %, dass auf 100 g Vollmilch 4 g Fett enthalten sind, nicht Magermilch (die dementsprechend 96 g beträgt). Bei einer Bodenfeuchtigkeit von 4 % handelt es sich um 4 g Feuchtigkeit und 100 g trockene Erde (oder 104 g Erde mit 4 % Feuchtigkeit).

Bodenfeuchtigkeitskapazität - Dies ist die maximale Feuchtigkeitsmenge, die der Boden aufnehmen kann.

Es gibt mehrere Feuchtigkeitsbehälter:

PV (volle Feuchtigkeitskapazität) - die maximale Wassermenge, die in allen Poren des Bodens gespeichert werden kann. Im Wesentlichen handelt es sich hierbei um ein vollständig überflutetes Feld. In diesem Fall ist die Luftmenge in den Hohlräumen Null; diese Situation auf dem Feld ist äußerst unerwünscht.

Aber das Meiste wichtiger Indikator- Das niedrigste Feuchtigkeitskapazität (HW) Wenn Sie deren Werte kennen, ist es am bequemsten, den Bewässerungsbedarf zu bestimmen. Dies ist die Menge an Feuchtigkeit, die der Boden durch verschiedene Kräfte (Adsorption, chemische Bindungen, Hydrokolloide, Kapillaren usw.) „aktiv“ speichern kann. Vereinfacht ausgedrückt wird die geringste Feuchtigkeitskapazität erreicht, wenn nach vollständiger Sättigung des Bodens mit Wasser überschüssige Feuchtigkeit abfließt, die nicht aktiv vom Boden zurückgehalten wird (Wasser aus großen Poren).

Daher ist es bequemer, die optimale Bodenfeuchtigkeit als Prozentsatz von HB auszudrücken. Dieser Indikator zeigt nicht nur den Feuchtigkeitsgehalt in Ihrem Bereich an, sondern auch dessen Form. Freie Schwerkraftfeuchtigkeit steht Pflanzen nicht zur Verfügung, sondern schadet ihnen nur. Eine zu hohe NV (85 % oder mehr) ist für die Pflanzenentwicklung geeignet, erhöht jedoch das Risiko der Entwicklung von Wurzelkrankheiten.

In der Regel werden 100 % NV bei einer Bodenfeuchte zwischen 20 % (leichte Böden) und 40 % (lehmige Böden) erreicht. Mit anderen Worten: Wenn Sie sandigen Lehmboden haben, werden die optimalen 75 % NV für die meisten Kulturen bei einer Bodenfeuchtigkeit von 15 % erreicht, bei schwerem Boden jedoch bis zu 30 %.

Feuchtigkeitskapazität- ein ziemlich stabiler Indikator. Wenn es keine grundlegenden Veränderungen im Boden gibt (wie zum Beispiel bei einem Gewächshaussubstrat, wo ein intensiver landwirtschaftlicher Hintergrund geschaffen wird, Düngemittel, Torf und Heilmittel ausgebracht werden), reicht es aus, diesen Parameter alle paar Jahre zu messen . Es ist notwendig, um die Ergebnisse von Bodenfeuchtemessungen korrekt nutzen zu können.

Wenn beispielsweise die HW 30 % und die Bodenfeuchtigkeit 21 % beträgt, dann kann diese Bodenfeuchtigkeit als 70 % der normalen Wasserhaltekapazität ausgedrückt werden.

Dies lässt sich folgendermaßen ausdrücken: Um eine Kiste zu 60 % mit Früchten zu füllen, müssen wir zunächst das Fassungsvermögen dieser Kiste ermitteln (die NV des Bodens ermitteln). Im nächsten Schritt müssen wir die Früchte, die sich bereits in der Kiste befinden, wiegen (Bodenfeuchtigkeit). Gleichzeitig kann die Anzahl der Früchte in der gleichen Art von Kisten unterschiedlich sein (es reicht aus, einmal den NV-Wert Ihres Bodens herauszufinden; die Luftfeuchtigkeit ändert sich ständig). Wenn wir also wissen, dass eine Kiste mit einem Fassungsvermögen von 10 kg 3,5 kg Obst enthält, dann ist sie zu 35 % gefüllt, was bedeutet, dass wir 2,5 kg Obst hinzufügen müssen. Fassen wir die ersten Ergebnisse zusammen. Um zu lernen, wie man Pflanzen richtig gießt, müssen Sie:

• Bestimmen Sie die Methode, mit der die Bodenfeuchtigkeit gemessen wird (einmal);
• Messen Sie die Dichte und dann die HV Ihres Bodens (einmal);
• Messen Sie (regelmäßig) Ihre Bodenfeuchtigkeit.
• Konvertieren Sie die Bodenfeuchtigkeit in % von HB.
• Stellen Sie sicher, dass die Bodenfeuchtigkeit bestimmte Grenzwerte nicht überschreitet. Beispielsweise lag sie nicht unter 60 % NV und nicht über 80 % NV. Das heißt, Sie müssen mit der Bewässerung bei 60 % NV beginnen.

Wie misst man die Feuchtigkeitskapazität des Bodens?

Die niedrigste Feuchtigkeitskapazität des Bodens wird beobachtet, wenn nach reichlicher Feuchtigkeit (oder Überschwemmung) die gesamte überschüssige Feuchtigkeit in tiefe Horizonte gelangt. Daher kann dieser Parameter unter Feldbedingungen gemessen werden, wenn das Grundwasser tiefer als 3 m ist, da es sonst den Boden ständig mit neuen Feuchtigkeitsportionen sättigt.

Im zeitigen Frühjahr, wenn der Boden mit Schmelzwasser gefüllt ist, wird eine typische Feldfläche (1,5 x 1,5 m) ausgewählt, die mit Folie und Stroh abgedeckt wird, um die Verdunstung von Feuchtigkeit zu verhindern. Auf bewässerten Flächen kann die Analyse nach starker Bewässerung durchgeführt werden. Es gibt eine dritte Möglichkeit – die Schaffung eines kleinen Überschwemmungsgebiets. Zu diesem Zweck wird das ausgewählte Gebiet mit Erdwällen (die Erde wird weit vom Standort entfernt, um die Topographie des Feldes nicht zu stören), Holz- oder Eisenrahmen umgeben. Um den Boden einzuweichen, müssen Sie bei leichten Böden 200 Liter Wasser pro Quadratmeter verwenden, bei lehmigen Böden bis zu 300 Liter. An der Stelle, an der das Wasser gegossen wird, müssen Sie Sperrholz anbringen, damit der Boden nicht mit dem Bach weggespült wird. Das Wasser muss portionsweise eingegossen werden, sodass die Schicht nicht höher als 5 cm ist. Die nächste Portion wird serviert, nachdem die vorherige aufgesogen wurde.

In allen drei Fällen wird der Boden mit Wachstuch und Stroh bedeckt. Nach einem Tag, drei Tagen und auf lehmigen Böden auch nach 10 Tagen werden alle 10 cm (0-10, 10-20, 20-30...) Bodenproben entnommen und der Feuchtigkeitsgehalt der Proben gemessen. Die erhaltenen Daten werden als HB1, HB3 bzw. HB10 bezeichnet. Auf sandigen Lehmböden ist NVZ der optimalste Parameter, auf schweren Böden NV10. HB1 ist relevant, wenn überschüssige Feuchtigkeit innerhalb von 24 Stunden abfließt (Sandgehalt nahe 100 %, großer Anteil grobkörniger Anteile).

Der Indikator für die niedrigste Feuchtigkeitskapazität ist die Feuchtigkeit der Probe. Das heißt, wenn 27 g Wasser pro 100 g thermostatgetrocknetem Boden in der Probe vorhanden sind, dann entspricht 100 % NV einer Bodenfeuchtigkeit von 27 %.

Bodenfeuchtigkeitsmessung

Als genaueste Methode, die auch von Laboren verwendet wird, gilt die Thermostat-Schwerkraft. Es ist sehr einfach und erfordert nur drei Arten von Geräten: eine Waage, einen Thermostat und eine Bohrmaschine, die durch einen Spatel ersetzt werden kann. Fast jeder Herd, Ofen oder Heizkessel sowie ein Thermometer können als Thermostat dienen. Der Nachteil dieser Methode liegt auf der Hand: Sie können die Bodenfeuchtigkeit erst 2-3 Tage nach der Probenahme ermitteln, sodass es äußerst schwierig sein wird, auf diese Weise den Bewässerungsbedarf zu bestimmen. Andere Methoden messen jedoch nicht die Bodenfeuchtigkeit, sondern andere Bodeneigenschaften, die von der Feuchtigkeit abhängen. Beispielsweise hängt die elektrische Leitfähigkeit des Bodens von der Konzentration der Bodenlösung ab (z. B. Analyse mit einem TDS-Messgerät). Einerseits ist sie höher, wenn die Luftfeuchtigkeit niedriger ist, andererseits hat jede Düngung großen Einfluss auf das Untersuchungsergebnis.

Nachdem Sie entschieden haben, wie Sie die Bodenfeuchtigkeit regelmäßig messen möchten, wird empfohlen, sowohl die Thermostatgewichtsmethode als auch das von Ihnen gewählte Gerät zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit zu verwenden. Auf diese Weise führen Sie eine Art Kalibrierung durch.

Schauen wir uns ein Beispiel an. Wenn die Dichte Ihres Bodens 1,1 g pro Kubikzentimeter beträgt, beträgt der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens nach der Thermostatgewichtsmethode 30 % und nach der Betriebsmethode 25 %, dann beträgt der Messfehler 165 Tonnen Wasser pro Hektar. Daher muss bei der Bestimmung der Bodenfeuchte mit dem gewählten Gerät eine Bodenfeuchte von 25 % als 100 % NV angenommen werden.

Luftfeuchtigkeit messen mit Elektrogeräte untersucht am häufigsten andere Bodeneigenschaften: Widerstand, elektrische Leitfähigkeit, Induktivität usw.

Die am weitesten verbreiteten Geräte sind Geräte zur Messung der dielektrischen Eigenschaften von Böden. Meistens wiegt ein professionelles Gerät mehrere hundert Gramm und ist mit einer speziellen Sonde ausgestattet. Nachdem der Boden mit einer Sonde „gestochen“ wurde, zeigt der Bildschirm des Geräts den Feuchtigkeitsgehalt in Prozent an (nach 3-5 Sekunden).

Es gibt auch vereinfachte Versionen solcher Geräte für den Privatsektor; sie können die Bodenfeuchtigkeit (mit einer Genauigkeit von 10 %) und ihre saure Umgebung messen, teurere Modelle – die Bodentemperatur. Instrumente aus östlichen Ländern zeigen nicht einmal immer Zahlen an; einige Modelle beschränken sich auf Skalen wie „sehr trockener“ Boden usw. Auf solche Elektronik sollte man nicht zu viel wetten – sie ist nicht einmal immer kalibrierbar. Es gibt auch Minimodule im Angebot, die Teil eines Systems sein können Haushaltssystem Automatisierung (zum Beispiel Ardunino).

Tensiometer

Die Methode zur Messung der Luftfeuchtigkeit mit einem Tensiometer basiert auf Druckänderungen im Rohr des Geräts. Das Gerät besteht aus einem Vakuumkeramikrohr und einem Vakuummanometer (einem Gerät zur Druckmessung).

Vor dem Gebrauch wird das Tensiometer aufgeladen, indem es in Wasser getaucht wird, bis das Keramikrohr vollständig gesättigt ist. Anschließend wird es auf das Feld gelegt (in die Erde eingegraben). Es wird empfohlen, zwei Tensiometer für unterschiedliche Tiefen (z. B. 20 und 40 cm) zu verwenden. Je trockener der Boden wird, desto mehr Wasser „zieht“ er aus der Vakuumröhre des Geräts, wodurch der Druck darin sinkt. Das zweite Element des Tensiometers, das Vakuummanometer, misst diesen Abfall. Diese Daten werden bereits anhand spezieller Tabellen in die tatsächliche Bodenfeuchtigkeit umgerechnet.

Da das Gerät den Druckabfall aufzeichnet, weicht die Nadel in die negative Richtung (unter Null) aus. Je weiter er sich von der Nullmarke entfernt, desto geringer ist die Bodenfeuchtigkeit. Eine Verwendung der Gerätedaten ohne Tabellen ist nicht möglich, da der Pfeil bei voller Feuchtekapazität ab - 10 Zentibar anzeigen kann ( Notiz: Zentibar - 0,01 bar) auf schweren Böden bis zu - 40 Zentibar auf leichten Böden. Es ist notwendig, den Einfluss anderer Faktoren, einschließlich der Bodentemperatur, zu berücksichtigen.

Wie viel sollte man also gießen?

Als letztes müssen wir die Bewässerungsrate berechnen. Dazu können Sie die verfügbaren Geräte nutzen (Wasser, bis das Gerät die von uns benötigte Bodenfeuchtigkeit erfasst) oder die Norm mit einer mathematischen Methode berechnen.

Hier ist alles etwas komplizierter. Das erste, was wir wissen müssen, ist das spezifische Gewicht des trockenen Bodens (die Masse von 1 cm3 Boden in Gramm oder 1 m3 in Tonnen), es wird auch Dichte genannt. Dafür sind unsere Proben jedoch nicht geeignet – ihr Volumen wird beim Trocknen geschädigt. Das spezifische Gewicht lässt sich am einfachsten anhand der Tabellen ermitteln, da dieser Parameter nicht zu variabel ist und größtenteils von der granulometrischen Zusammensetzung des Bodens abhängt. Durch die Lockerung verringert sich natürlich das spezifische Gewicht, die Bewässerungsrate wird dadurch jedoch nicht beeinträchtigt.

Wenn wir wissen, dass wir unserer Box 25 % der Kapazität hinzufügen müssen, multiplizieren wir diese Kapazität mit 0,25 (10 kg % 0,25 = 2,5 kg). Das Gleiche gilt für den Boden. Wenn Sie die Bodenfeuchtigkeit um 10 % erhöhen müssen, müssen Sie seine Masse mit 0,1 multiplizieren.

Um die Masse des Bodens auf Ihrem Standort herauszufinden, müssen Sie seine Fläche in Quadratmetern mit 0,3 multiplizieren (die Wurzelzone beträgt 30 cm oder 0,3 m) und mit dem spezifischen Gewicht multiplizieren.

Für einen Hektar sind es 10.000 m2 x 0,3 m = 3000 m3.

Wenn 1 m3 Erde 1,1 Tonnen wiegt, müssen wir befeuchten: 3.000 m3 x 1,1 t/m3 = 3,3 Tausend Tonnen Erde. Dann beträgt die Bewässerungsrate (10 % dieser Zahl) 330 m3.

Der einfachste Weg, die Bodenfeuchtigkeit zu bestimmen, besteht darin, ihn in der Hand auszudrücken. Wenn das Wasser nicht durch Ihre Finger eindringt, die Erde jedoch beim Öffnen Ihrer Handfläche in einem Klumpen zurückbleibt, ist dies eine zufriedenstellende Feuchtigkeit. Muss es bald gießen. Wie viel sollte ich gießen? Solche Fragen werden mit dieser Methode nicht beantwortet.

Um die Bodenfeuchtigkeit mit der Thermostatgewichtsmethode zu messen, müssen Sie die folgenden Vorgänge durchführen:

• Bereiten Sie hitzebeständige Schalen für die Proben vor. Unter Laborbedingungen werden hierfür Aluminiumflaschen mit Schliffdeckel verwendet. Sowohl die Flasche als auch der Deckel verfügen über eine eigene Nummer, die aufgezeichnet wird, um die Genauigkeit der Analyse zu gewährleisten. Das Geschirr muss sauber und mit höchster Genauigkeit vorgewogen sein (eine Flasche mit Deckel zusammen) - Gewicht 1. Hier müssen Sie entweder präzise Waagen verwenden (je nach Methodik sollte die Waage bis zu 0,01 g wiegen, funktioniert aber). mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1 g). Wenn solche Waagen nicht verwendet werden können, wird mehr Erde zur Analyse entnommen, die Trocknung dauert dann aber länger.
• Nehmen Sie mit einer Bohrmaschine oder einer Schaufel eine Bodenprobe. Geben Sie sie in die vorbereitete Schüssel, um die Hälfte des Volumens (bis zu 2/3) zu füllen.
• Behälter, Deckel und Erde zusammen wiegen – Masse 2.
• Lassen Sie sie bei einer Temperatur von 100–105 °C trocknen, bis sich das Gewicht der Flasche nicht mehr ändert. Auf diese Weise ermitteln wir Masse 3.
• Vor dem letzten Wiegen den Behälter mit einem Deckel verschließen und in einem dicht verschlossenen Schrank abkühlen lassen.
• Durch das Trocknen erfahren Sie, wie viel Wasser sich in der Bodenprobe befand (Masse 2 minus Masse 3) und wie schwer der trockene Boden war (Masse 3 minus Masse 1). Die Wassermasse wird durch die Masse des trockenen Bodens dividiert und mit 100 % multipliziert – so wird die Bodenfeuchtigkeit zum Zeitpunkt der Probenahme ermittelt.

Der Boden besteht aus festen, flüssigen und gasförmigen Phasen. Der wichtigste ist die feste Komponente. Es umfasst organische, organomineralische und mineralische Verbindungen.

Der Zweck der Arbeit besteht darin, den Gehalt an flüssigen (normalerweise Wasser) Bestandteilen im Boden zu bestimmen. Der Boden enthält auch in lufttrockenem Zustand eine gewisse Menge an Feuchtigkeit, die sogenannte hygroskopische Feuchtigkeit. Dies ist auf die Adsorption von dampfförmiger Feuchtigkeit aus der Luft und deren starke Bindung an der Oberfläche der Partikel zurückzuführen.

Der Boden enthält die größte Menge an hygroskopischer Feuchtigkeit, wenn die Luft vollständig mit Wasserdampf gesättigt ist (d. h. bei φ=100 %). Dies ist die maximale hygroskopische Feuchtigkeit w max.g.

Die Bodenfeuchtigkeit unter Feldbedingungen wird durch die Feldfeuchtigkeit charakterisiertw p. Der Feuchtigkeitsgehalt im Boden variiert innerhalb erheblicher Grenzen, weil Der Boden kann entweder völlig trocken oder durchnässt sein.

Die Wassermenge im Boden wird durch Feuchtigkeitsindikatoren geschätzt.

Man nennt das Verhältnis der im Boden enthaltenen Wassermasse m in zur Gesamtmasse der Probe m, ausgedrückt in Prozent relative Luftfeuchtigkeit ω,

Die relative Luftfeuchtigkeit variiert zwischen 0 und 100 %.

Man nennt das Verhältnis der Wassermasse im Boden zur Masse seiner Trockenmasse m c, ausgedrückt in Prozent absolute Luftfeuchtigkeit W,

Die absolute Luftfeuchtigkeit variiert zwischen 0 und unendlich.

Das Verhältnis der Wassermasse im Boden zur Trockenmassemasse, ausgedrückt in Bruchteilen einer Einheit, nennt man Feuchtigkeitsgehalt U,

U = , kg/kg. (3)

In der Bodenkunde wird am häufigsten der Indikator der absoluten Luftfeuchtigkeit verwendet. Bei der Erstellung von Bodensanierungsprojekten werden sowohl die relative als auch die absolute Luftfeuchtigkeit berücksichtigt.

Es besteht ein Zusammenhang zwischen relativer und absoluter Luftfeuchtigkeit. Es ergibt sich aus den Beziehungen:

Wenn Zähler und Nenner mit dem Wert multipliziert werden, können wir mit Ausdruck (2) Folgendes erhalten:

Auf ähnliche Weise können wir schreiben

Wenn Zähler und Nenner mit dem Wert multipliziert werden, finden wir mit Ausdruck (1):

Es besteht ein Zusammenhang zwischen Bodenfeuchtigkeit und Bodenmasse. Aus Ausdruck (1) können Sie die Wassermasse im Boden berechnen

sowie Trockenmassemasse

m c = m - m in = m - = , kg.

Wenn sich in derselben Probe die Luftfeuchtigkeit und damit die Gesamtmasse des Bodens ändert, bleibt die Menge an Trockenmasse konstant. In diesem Zusammenhang können Sie die Gleichung verwenden, um die Masse des Bodens M 1 mit einem Feuchtigkeitsgehalt W 1 auf die Masse des Bodens M 2 mit dem Feuchtigkeitsgehalt ω 2 umzurechnen

. (4)

Formel (4) wird in der Praxis häufig verwendet und ist als Formel zur Umrechnung der Bodenmasse von einem Feuchtigkeitsgehalt in einen anderen bekannt.

Methoden zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit werden in direkte und indirekte Methoden unterteilt. Direkte Methoden basieren auf der Entfernung von Wasser während des Trocknungsprozesses und der Bestimmung des Massenverlusts entsprechend der verdunsteten Feuchtigkeit. Indirekte (physikalisch-chemische) basieren auf der Abhängigkeit der physikalischen (chemischen) Eigenschaften des Bodens vom Feuchtigkeitsgehalt darin.

Zu den direkten Methoden zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit gehören:

· Standard.Die Luftfeuchtigkeit wird durch Trocknen im Trockenschrank bei einer Temperatur von 100-105°C bestimmt. Etwa 5 g Erde, gesiebt durch ein Sieb mit 1 mm Löchern, werden in eine Flasche gegeben. Die Flasche mit geöffnetem Deckel wird in einen Trockenschrank gestellt und ca. 3 Stunden getrocknet. Anschließend werden die Flaschen aus dem Schrank entnommen, die Deckel verschlossen, abgekühlt und gewogen. Es werden wiederholte Trocknungen für 2 Stunden durchgeführt, bis eine konstante Bodenmasse erreicht ist oder bis die Differenz 0,01 g überschreitet. Die Wägungen erfolgen auf technischen Waagen der Klasse 1 mit einer Genauigkeit von 0,01 g.

· Beschleunigt. Es basiert wie das Standardverfahren auf der Trocknung von Bodenproben in einem Ofen. Der Unterschied besteht darin, dass die Bodenprobe bei einer höheren Temperatur, nämlich 150–160 °C, getrocknet wird. Durch die erhöhte Temperatur im Schrank kann die Zeit, die zum Entfernen der Feuchtigkeit aus dem Boden benötigt wird, deutlich verkürzt werden. In diesem Fall nimmt die Genauigkeit der Analyse ab, da bei dieser Temperatur Oxidations- und Zersetzungsprozesse stattfinden organische Substanz treten intensiver auf als bei einer Temperatur von 100-105°C.

· Beschleunigt. Wird zum Trocknen von Lampen verwendet – thermische Strahler und elektrische Beleuchtungslampen.

Zu den indirekten (physikalischen) Methoden zur Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit gehören:

· Neutronenmethode. Sein Wesen liegt darin, dass bei Bestrahlung einer feuchtigkeitshaltigen Substanz mit schnellen Neutronen die Geschwindigkeit der Neutronen durch den Einfluss von Wasserstoffatomen abnimmt. Die Intensität des moderierten Neutronenflusses ist proportional zum volumetrischen Wasserstoffgehalt, aus dem die Luftfeuchtigkeit bestimmt werden kann.

· Kapazitive Methode. Basierend auf der Abhängigkeit der elektrischen Eigenschaften vom Feuchtigkeitsgehalt eines Stoffes. In diesem Fall werden die Dielektrizitätskonstante und die dielektrischen Verluste des Materials durch Messung der Kapazität eines elektrischen Kondensators gemessen, wobei das untersuchte Material die Rolle des Dielektrikums spielt.

· Kalttrocknungsmethode. Es basiert auf der Entwässerung des Bodens mit Absorbern: CaCl 2, H 2 SO 4, P 2 O 5 usw. Eine Bodenprobe (8-10 g) wird in einen Vakuumexsikkator gegeben, an dessen Boden sich einer befindet der angegebenen Absorber. Luft wird aus dem Exsikkator auf 1–2 cmHg gepumpt. Kunst. Anschließend wird der Exsikkator für 4 Stunden in ein kochendes Wasserbad gestellt, danach gilt die Trocknung als abgeschlossen.

· Pyknometrische Methode. Eine Probe feuchten Bodens m wird in ein bis zur Marke mit Wasser gefülltes Pyknometer eingetaucht und anschließend seine Masse in Wasser m 1 bestimmt. Die Masse des absolut trockenen Bodens m c wird nach der Formel berechnet

wobei r 1 die Dichte der festen Phase des Bodens ist.

Anschließend wird die absolute Bodenfeuchtigkeit berechnet

Für Feldbestimmungen der Bodenfeuchtigkeit liefert die Methode eine akzeptable Genauigkeit.

Ziel der Arbeit ist die Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit.

Arbeitsablauf

Die Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit bei beliebigem Feuchtigkeitsgehalt bei der Arbeit erfolgt mit einer beschleunigten Methode: Trocknen im Ofen bei einer Temperatur von 150–160 °C.

Analyseverfahren

1. Jeder Schüler wiegt die Flasche auf einer technischen Waage der 1. Klasse mit einer Genauigkeit von 0,01 g.

2. Etwa 7 g Erde werden in die Flasche gegeben.

3. Die Wägeflasche mit Erde wird gewogen.

4. Der offene Behälter mit Erde wird in einen Trockenofen gestellt, der auf eine Temperatur von 170 °C vorgeheizt ist.

5. Die Trocknung erfolgt 45 Minuten lang bei einer Temperatur von 150–160 °C.

6. Nach Abschluss des Trocknens wird die Flasche entnommen, mit einem Deckel abgedeckt und 5–10 Minuten in einem Exsikkator abgekühlt.

7. Nach dem Abkühlen wird die Flasche mit Erde gewogen.

8. Der Gesamtmasseverlust der Probe wird als Feuchtigkeitsgehalt in der Analyseprobe angenommen.

9. Die Luftfeuchtigkeit wird anhand der Formeln (1), (2) und (3) berechnet. Die Ergebnisse werden in die Tabelle eingetragen. 1.

Die experimentellen Daten werden am Ende des Laborunterrichts vom Lehrer überprüft und unterschrieben. Nach Abschluss der Berechnungen unterliegt das fertiggestellte Werk dem Schutz.

Beispiel einer Arbeitsgestaltung

Trocknungsgegenstand:

Trocknungstemperatur im Trockenschrank °C.

Trocknungszeit min.

Tabelle 1. Ergebnisse der Bestimmung der Bodenfeuchte

Kontrollfragen

1. Arten der Bodenfeuchtigkeit.

2. Bodenfeuchtigkeitsindikatoren. Ihre Beziehung.

3. Umrechnung der Bodenmasse von einem Feuchtigkeitsgehalt in einen anderen.

4. Masse trockener Erde.

5. Direkte Methoden zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit.

6. Indirekte Methoden zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit.

Die Bodenfeuchtigkeit ist der wichtigste agrotechnische Parameter in der Bodenkunde, Geologie, Ökologie und im Gartenbau, der einen gravierenden Einfluss auf die Qualitätsfunktion des Ökosystems – der Biogeozänose – hat. Heutzutage gibt es viele Möglichkeiten, es zu messen. In diesem Artikel sprechen wir über die Bestimmung der Bodenfeuchtigkeit und vergleichen die Wirksamkeit verschiedener Geräte zu deren Messung.

Gründe für den Bedarf an Bodenfeuchtigkeit

Die Luftfeuchtigkeit ist einer der Hauptfaktoren für die Bodenfruchtbarkeit. Es realisiert folgende Aufgaben:

• Anreicherung von Gemüse- und Obstkulturen mit Wasser;
• Die Bodenfeuchtigkeit beeinflusst die Luftmenge, den Salzgehalt und das Vorhandensein schädlicher Bestandteile.
• sorgt für eine plastische und dichte Struktur der Erde;
• beeinflusst sowohl die Temperatur als auch die Wärmekapazität;
• lässt keine Bodenverwitterung zu;
• zeigt die Fähigkeit des Bodens zu agrotechnischen und landwirtschaftlichen Prozessen.

Für die volle Funktionsfähigkeit eines Pflanzenorganismus sollten seine Zellen sowie Gewebe insbesondere bei der Aktivierung lebenswichtiger Prozesse ausreichend Wasser erhalten.

Optimale Bodenfeuchtigkeit

Tipp Nr. 1. Es ist zu beachten, dass die optimale Luftfeuchtigkeit während der Keimung höher sein sollte als während der Reifung der Pflanzen.

So bestimmen Sie die Bodenfeuchtigkeit

Zur Berechnung der Bodenfeuchtigkeit gibt es heute folgende Methoden:

• Thermostatgewicht;
• radioaktiv – ist ein Maß für die Strahlung radioaktiver Substanzen, die in der Erde vorkommen;
• elektrisch – in diesem Fall werden Bodenwiderstand, Leitfähigkeit, Induktivität und Kapazität bestimmt;
• Dehnungsmessstreifen – die Methode basiert auf der Differenz der Wasserspannung zwischen Phasengrenzen;
• optisch – diese Methode zeichnet sich durch das Reflexionsvermögen von Lichtflüssen aus;
• Expressmethoden, insbesondere organoleptische.

Die einfachsten und gebräuchlichsten sind Thermostatgewichts- und organoleptische Methoden. Die erste Methode ist am genauesten, die zweite wiederum erfordert wenig Zeit und erfordert keine spezielle Ausrüstung. Geräte zur Bestimmung des elektrischen Widerstands sind in der Tabelle aufgeführt.

Bestimmung des elektrischen Widerstands

Dabei kommen Sensoren zum Einsatz, die aus Gips bestehen. Diese Sensoren enthalten 2 Elektroden, die direkt mit dem Messgerät verbunden sind. Elektrischer Wiederstand Das Material hängt vom Vorhandensein von Flüssigkeit ab, die dementsprechend den Grad der Bodenfeuchtigkeit misst. Dazu werden Löcher in der erforderlichen Tiefe in den Boden gebohrt und anschließend Sensoren darin platziert. Ein enger Kontakt zwischen dem Sensorelement und dem Boden ist wichtig (dies ist ein notwendiger Faktor für alle Feuchtigkeitsmesser).

Moderne Sensortypen verwenden körniges Material, das eine spezielle Membran und perforierte Abdeckungen aus Stahl oder PVC umgibt. Dies gewährleistet eine längere Lebensdauer der Sensoren, schnellere Reaktionszeiten und genauere Messungen. Diese Sensoren können in automatisch gesteuerten Bewässerungssystemen eingesetzt werden. In der Tabelle sind Geräte zur Feuchtebestimmung aufgeführt, die mit dielektrischen Sonden ausgestattet sind.

Messungen mit dielektrischen TDR- und EDR-Sonden

Die Bestimmung der Bodenfeuchtigkeitsindikatoren mit dieser Methode erfolgt durch Berechnung des dielektrischen Mediums, das von der Bodenfeuchtigkeit abhängt. Die Überprüfung des Vorhandenseins von Feuchtigkeit im Boden führt zu einer Änderung seiner Dielektrizitätskonstante und ermöglicht die Messung des Zusammenhangs zwischen diesen Parametern. Der Vorteil dieses Sensortyps liegt in der Möglichkeit, Messwerte kabellos zu übertragen.

Heute gibt es auch Geräte, deren Sonden sich ständig in der erforderlichen Tiefe im Rohr befinden. In diesem Fall werden die Messwerte automatisch erfasst und dann an den Beobachter übermittelt. Dementsprechend ist der Preis dieser Geräte deutlich höher. Geräte zur Messung mit Bodentensiometern sind in der Tabelle aufgeführt.

Tensiometer-Methode zur Messung der Luftfeuchtigkeit

Das Tensiometer besteht aus einem Keramikfilter, Kunststoffrohr und ein Vakuum-Manometer, das unmittelbar nach dem Befüllen mit Wasser in den Boden abgesenkt wird, um den Druck zu berechnen. Die Flüssigkeit bewegt sich entlang des Keramikelements, was zu einer Druckänderung im Rohr sowie zu Änderungen der Zählerstände führt. Nach dem Hydratationsvorgang oder Niederschlag im Boden gelangt Wasser erst dann in das Rohr, wenn sich das Potenzial zwischen Boden und Tensiometer verschiebt. Bei den Geräten handelt es sich um käuflich erhältliche Röhren unterschiedlicher Länge zur Berechnung des Feuchtigkeitsgehalts im Boden in verschiedenen Tiefen.

Geräte dienen in der Regel dazu, den Beginn und das Ende der Bewässerung zu bestimmen. Vorzugsweise werden sie in unterschiedlichen Tiefen angebracht, beispielsweise 20 oder 40 Zentimeter. Basierend auf den Ergebnissen der Untersuchung des Geräts ist es möglich, die Startzeit der Bewässerung (basierend auf den Daten eines oberflächennahen Geräts) sowie die Endzeit der Bewässerung (basierend auf den Messwerten von) zu messen ein tiefer liegendes Gerät).

So erhöhen Sie die Bodenfeuchtigkeit

Um die Luftfeuchtigkeit beispielsweise in einem Gewächshaus zu erhöhen, sollten Sie Pflanzen, Wege, Heizgeräte sowie die Glasdecke besprühen und die Bewässerungsmenge erhöhen. Zusätzlich zur Schlauchbewässerung nutzen landwirtschaftliche Betriebe heute: Beregnung, Untergrundbewässerung usw Tröpfchenbewässerung. Die beliebteste Art ist die Beregnung. In diesem Fall werden die Pflanzen gleichzeitig bewässert, die Blatttemperatur und die Verdunstung werden gesenkt und eine Überhitzung der Pflanzen vermieden.

Tipp #2. Um die Bodenfeuchtigkeit in einer Gewächshausstruktur zu reduzieren, sollte eine Belüftung durchgeführt, die Lufttemperatur erhöht und die Anzahl und Menge der Bewässerung reduziert werden..

Beeinflusst die Region die Bodenfeuchtigkeit?

Die Region Moskau ist geprägt von podsolischen, sod- podsolische Böden, grauer Wald, schwarze Böden. Für das Gebiet des Urals - lehmig, sandig und podsolisch. Podsolische Böden sind in Sibirien weit verbreitet. In der Wolgaregion gibt es Tschernozeme und podzolische Böden, und in der Region Leningrad sind podzolische Böden häufig anzutreffen.

So berechnen Sie die optimale Bewässerungsdauer und -menge

Viele durchgeführte Studien weisen darauf hin, dass die optimalen Indikatoren für den Wasserbedarf eines Pflanzenorganismus der physiologische Zustand einer bestimmten Pflanze, die Saugkraft der Blätter, die Konzentration und der osmotische Druck des Zellsafts usw. sind:

• Es wird häufig praktiziert, Bewässerungstermine visuell, also anhand äußerer Zeichen, zu bestimmen;
• Die nächste indikative Methode besteht darin, die Bodenfeuchtigkeit durch Berührung zu messen.
• Anhand der Gesamtstrahlung können ungefähre Bewässerungsraten ermittelt werden. Letzteres wird in diesem Fall in den Zeiträumen zwischen den Bewässerungsvorgängen gemessen.

Bewässerungsschema für unterschiedliche Bodenfeuchtigkeit

Die Bodenfeuchtigkeit ist einer der Hauptfaktoren für die Fruchtbarkeit. Betrachten wir die Hauptanforderungen für die Bodenbewässerung verschiedenen Stadien Anbau von Gemüse- und Obstkulturen:

• mäßiges Gießen – verhindern Sie, dass der Boden durchnässt wird oder vollständig austrocknet;
• Besprühen der Blätter während der Blüte - im Sommer wird reichlich gegossen, nach dem Ende der Blüte während der Ruhephase der Pflanze wird selten gegossen;
• Besprühen in der warmen Jahreszeit – im Sommer muss der Boden reichlich bewässert werden, bei kaltem Wetter weniger.

Antworten auf häufige Fragen

Frage Nr. 1. Wie kann festgestellt werden, ob im Boden genügend Feuchtigkeit vorhanden ist?

Sie müssen ein wenig Erde in die Hand nehmen und ausdrücken. Wenn zwischen Ihren Fingern keine Feuchtigkeit auftritt, öffnen Sie Ihre Handfläche. Der Erdklumpen ist nicht zerfallen – das bedeutet, dass der Feuchtigkeitsgehalt zufriedenstellend ist.

Frage Nr. 2. Wie kann die Bodenfeuchtigkeit in einer Gewächshauskonstruktion erhöht werden?

In diesem Fall ist es notwendig, die Bewässerung zu erhöhen, die Temperatur leicht zu senken und auch Pflanzen, Erde und Wege mit Wasser zu besprühen.

Frage Nr. 3. In welcher Wachstumsphase benötigen Pflanzen am meisten Feuchtigkeit?

Während der Vegetationsperiode benötigen Pflanzenorganismen vor allem eine intensive Bewässerung.

Frage Nr. 4. Was ist die beste Methode zur Messung der Bodenfeuchtigkeit?

Die einfachsten und beliebtesten sind Thermostatgewichts- und organoleptische Methoden.

Gärtnerfehler, die zu Staunässe führen

• Der Hauptfehler liegt in der unregulierten Bewässerung von Land.
• Zu beachten ist auch, dass bei Böden, die zu Staunässe neigen, auf eine Kalkung und eine ordnungsgemäße Düngung verzichtet wird.
• Gärtner vergessen auch oft, ein Entwässerungssystem zu organisieren. All dies wirkt sich im Allgemeinen negativ auf die Qualität des Bodens aus.

Daher sind die Begriffe Feuchtigkeitsmangel oder Staunässe recht relativ. Hohe Luftfeuchtigkeit Der Boden in Kombination mit großflächiger Mineraldüngung sowie günstigen Temperaturen aktiviert eine intensive Photosynthese, ein schnelles Wachstum der Pflanzen und eine Zunahme der Gesamtbiomasse. Wenn die Temperatur sinkt, wirkt sich dementsprechend eine ebenfalls erhöhte Befeuchtung negativ aus. Wie Sie sehen, ist ein Parameter wie die Bodenfeuchtigkeit für den Anbau jeder Kulturpflanze sehr wichtig. verschiedene Arten Böden und in verschiedenen klimatischen Breiten.