Вимірювання вологості грунту є однією з найважливіших завдань при сільському господарстві і городництві. Як ми знаємо, вологість ґрунту безпосередньо впливає на ріст і розвиток рослин, а також на ефективність використання водних ресурсів. Однак, вимірювання вологості грунту може бути складним завданням, особливо при великому обсязі вирощуваних культур. У цій статті ми розглянемо непрямі способи вимірювання вологості грунту, які дозволяють досягти високої точності результатів без прямого контакту з грунтом.
Один з ефективних методів вимірювання вологості грунту-використання електричних сенсорів. Ці сенсори впроваджуються в грунт на певній глибині і вимірюють електричний опір, який змінюється в залежності від вологості грунту. Чим вище вологість грунту, тим менше електричний опір. Цей метод особливо корисний при автоматизації процесу поливу, так як дозволяє контролювати вологість грунту в реальному часі і оптимізувати витрату води.
Ще одним ефективним методом є застосування теплового випромінювання для вимірювання вологості грунту. Цей метод заснований на тому, що вологий грунт має більшу теплопровідність, ніж суха. Спеціальні інфрачервоні сенсори вимірюють інтенсивність теплового випромінювання, яке випускається з поверхні грунту. Чим вище вологість грунту, тим більше теплове випромінювання. Таким чином, цей метод дозволяє визначити вологість грунту без її прямого контакту.
Використання електричного опору
Для вимірювання електричного опору грунту використовують спеціальні датчики, які вставляються в поверхню грунту на певну глибину. Датчики вимірюють електричний опір і передають отримані дані на приймальний прилад для аналізу.
Високий електричний опір ґрунту означає низьку вологість, а низький опір - високу вологість. Це пов'язано з тим, що вода є хорошим провідником електрики, тому чим більше вологи в грунті, тим нижче буде її електричний опір.
Для більш точного визначення вологості грунту за допомогою вимірювання електричного опору можна використовувати таблиці і графіки, які дозволяють співвіднести отримані значення з певними рівнями вологості. Таким чином, можна отримати інформацію про стан вологості грунту і вжити відповідних заходів по поливу або дренажу в залежності від необхідного рівня вологості.
Визначення ємності грунту
Існує кілька методів для визначення ємності грунту:
- Метод гравіметрії: Даний метод заснований на різниці ваги грунту до і після висихання. Спочатку визначається сирої вага грунту, а потім вона висихає в сушильній шафі при температурі близько 105 °C до постійної маси. Різниця між сирим і сухим вагою грунту дозволяє отримати значення вологості і, відповідно, ємності грунту.
- Метод содової осадження: Цей метод заснований на зміні об'єму ґрунту після додавання певної кількості води. Після внесення надмірної кількості води в грунт, яка вже насичена вологою, відбувається осадження солі натрію. Даний процес дозволяє оцінити обсяг вільної вологи в грунті і розрахувати її ємність.
- Метод згладжування: Даний метод базується на зміні електричної провідності грунту в залежності від її вологості. За допомогою спеціального приладу – электропроводимостиметра, проводиться вимірювання провідності грунту і отримання даних про її вологості. За цими даними можна визначити ємність грунту.
Визначення ємності грунту дозволяє судити про її здатності зберігати вологу, що важливо при розробці сільськогосподарських ділянок, а також при визначенні оптимального поливу культурних рослин.
Об'ємна вологість грунту методом гамма-випромінювання
Для проведення вимірювань використовується спеціальне обладнання - гамма-випромінювачі. Вони встановлюються на певній глибині в грунті і випускають гамма-кванти. За отриманими даними про поглинання квантів можна визначити об'ємну вологість грунту.
Переваги методу гамма-випромінювання полягають в його точності і незалежності від погодних умов. Крім того, вимірювання можна проводити на великій глибині - до 50 см. Це дозволяє отримати інформацію про стан грунту на різних рівнях і виявити горизонти грунтового профілю, які потребують іригації або внесення добрив.
Однак метод гамма-випромінювання має і недоліки. Він вимагає специфічного обладнання і навичок обробки отриманих даних. Крім того, вимірювання проводяться тільки в точках, де встановлені гамма-випромінювачі, що обмежує можливість отримання даних про вологість грунту на всій території.
Незважаючи на деякі обмеження, метод гамма-випромінювання залишається затребуваним інструментом для вимірювання об'ємної вологості грунту. Його висока точність і здатність давати дані на різних глибинах роблять його незамінним при визначенні оптимального режиму поливу і контролі за станом грунту в сільському господарстві, садівництві та ландшафтному дизайні.