ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ. УЧИМСЯ ИЗМЕРЯТЬ ВЛАЖНОСТЬ ПОЧВЫ

ВЛАГОЕМКОСТЬ ПОЧВЫ
В статье о засолении почвы мы писали о водных режимах. Их легко понять, но они никак не помогут рассчитать норму поли­ва. Для этого придется познако­миться с понятиями «влажность» и «влагоемкость» почвы.
Но для начала рассмотрим строение почвы. Во-первых, она состоит из твердых частиц и пор. К первым относятся песок, глина, гумус — все, что не является жидкостью или газом. А пустоты, которые находятся между этими твердыми частицами, называются порами. Эти поры заполняются газами (воздухом) или водой. В среднем, оптимальное отношение:50% твердая фаза к 50% порам.Очень важен и размер этих пор. Самые маленькие поры формируют вместе «туннели» для воды — капилляры. Это очень важная часть почвы, так как по капиллярам может подниматься вода из более глубоких горизонтов. Считается, что корневая зона может увлажняться грунтовыми водами, если они находятся на глубине не более 3 м. Тогда влага из этих горизонтов и поднимается вверх по капиллярам. Кроме того, при пересыхании почвы, за счет поверхностных сил, вода может удерживаться в этих сосудах, не позволяя грунту высохнуть слишком быстро. Влажность почвы — это про­центное соотно­шение всей поч­венной влаги к су­хому грунту. То есть, влажность почвы 20% означает, что на 100 г пол­ностью сухой почвы приходится  20 г влаги (или в 120 г почвы на вашем поле 20 г влаги). Очень   важно запомнить, что для вычислений берется именно сухая почва, а не влажная. Например, молоко, жирностью 4% означает, что 4 г жира находится на 100 г цельного молока, а не обезжирен­ного (которого, соответственно, 96 г). Тогда как влажность почвы 4% — это 4 г влаги и 100 г сухой почвы (или 104 г почвы с влаж­ностью 4%).
Влагоемкость почвы — это максимальное количество вла­ги, которое почва может в себе удержать. Различают несколь­ко влагоемкостей: ПВ (полная влагоемкость) — максимальное количество воды, которое может вместиться во всех порах почвы. По сути, это полностью залитое поле. В этом случае количество воздуха в пустотах равняется нулю, такая ситуация на поле крайне нежелательна.
Но самый важный показа­тель — это наименьшая влагоем­кость (НВ), зная значения кото­рой, удобнее всего определять необходимость полива. Это то количество влаги, которое почва способна «активно» удерживать с помощью различных сил (адсо­рбция, химические связи, гидро­коллоиды, капилляры и т.п.). Если проще, то наименьшая влагоем­кость достигается тогда, когда по­сле полного насыщения почвы во­дой стекает лишняя влага, которая почвой активно не удерживается (вода с крупных пор).
Поэтому оптимальную влаж­ность почвы и удобнее выражать в процентах НВ. Этот показатель показывает не только содержание влаги на Вашем участке, но и ее форму. Свободная гравитацион­ная влага недоступна растениям, а только вредит им. Слишком высокая НВ (85% и больше) при­годна для развития растений, но повышает риск развития корневых заболеваний.
Как правило, 100% НВ достига­ется при влажности почвы от 20% (легкие почвы) до 40% (суглини­стые почвы). Другими словами, если у вас супесчаная почва, то оптимальные для большинства культур 75% НВ достигается при влажности почвы 15%, если же тяжелая — вплоть до 30%.
Влагоемкость — достаточно ста­бильный показатель. Если в почве не происходит кардинальных пе­ремен (как, например, с теплич-ным субстратом, где создается интенсивный агрофон, вносятся органические удобрения, торф, мелиоранты), то этот параметр до­статочно измерять раз в несколько лет. Он нужен для того, чтобы пра­вильно использовать результаты измерения влажности почвы.
Например, если НВ 30%, а влаж­ность почвы 21 %, то эту влажность почвы можно выразить как 70% нор­мальной влагоемкости.
Это можно выразить как: чтобы заполнить ящик плодами на 60%, сначала нам нужно узнать емкость этого ящика (узнать НВ грунта). Следующий шаг — нам нужно взве­сить плоды, которые уже находятся в ящике (влажность почвы). При этом в одном и том же виде ящи­ков количество плодов может быть разное (достаточно один раз уз­нать НВ своей почвы, влажность меняется постоянно). И вот, если мы знаем, что в ящике емкостью 10 кг находится 3,5 кг плодов, то он заполнен на 35%, значит, нам нужно доложить 2,5 кг плодов.Подобьем первые итоги. Что­бы научиться поливать расте­ния правильно, необходимо:
•    Определить способ, кото­рым будет измеряться влаж­ность почвы (однократно);
•    Измерить плотность, затем НВ своей почвы (однократно);
•    Измерять влажность своей почвы (регулярно);
•    Перевести влажность по­чвы в % от НВ.
•   Следить, чтобы влажность почвы не выходила за опре­деленные рамки. Например, не была ниже 60% НВ и выше 80% НВ. То есть, начинать полив нужно при 60% НВ.
КАК ИЗМЕРЯТЬ ВЛАГОЕМКОСТЬ ГРУНТА?
Наименьшая влагоемкость почвы наблюдается, когда после обильного увлажнения (или зато­пления) вся лишняя влага уходит в глубокие горизонты. Поэтому в полевых условиях этот параметр можно измерять при залегании грунтовых вод глубже 3 м, иначе они будут постоянно насыщать грунт новыми порциями влаги.
Ранней весной, когда почва на­полнена талыми водами, выбирают типичный участок поля (1,5×1,5 м), который накрывают пленкой и со­ломой, чтобы предотвратить испа­рение влаги. На орошаемых землях анализ можно проводить после обильного полива. Существует и третий вариант — создание неболь­шого участка затопления. Для это­го выбранный участок окружается земляными валами (земля берется вдалеке от площадки, чтобы не нарушать рельеф поля), деревян­ными или железными рамами. Для промачивания почвы нужно использовать 200 л воды на ква­дратный метр, если почвы легкие, до 300 — на суглинистых. В том месте, куда будет наливаться вода, нужно положить фанерку, чтобы не размывать грунт струей. Воду нужно вливать порционно, чтобы ее слой был высотой не более 5 см. Следующую порцию подают после того, как предыдущая впитается.
Во всех трех случаях землю накрывают клеенкой и соломой. Через сутки, трое суток, а на суг­линистых почвах и через 10 суток отбирают образцы почвы через каждые 10 см (0-10, 10-20, 20-30…)и измеряют влажность образ­цов. Полученные данные называют НВ1, НВЗ и НВ10 соответственно. На супесчаных грунтах самый оп­тимальный параметр — НВЗ, на тяжелых — НВ10. НВ1 актуален там, где избытки влаги стекут уже в течение суток (содержание песка близкое к 100%, большое количе­ство крупнозернистой фракции).
Показателем наименьшей влагоемкости будет влажность образ­ца. То есть, если на 100 г высушен­ного в термостате грунта в образце придется 27 г воды, значит, 100% НВ соответствует 27% влажности почвы.
ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ
Самым точным методом, кото­рый используют и лаборатории, считается термостатно-весовой. Он очень прост и использует все­го три вида оборудования: весы, термостат и бур, который может заменяться лопаткой. Термоста­том может послужить практически любая печь, духовка или котел, и градусник. Минус этого метода очевиден — узнать влажность по­чвы можно только через 2-3 дня с момента отбора пробы, поэтому определить таким образом необ­ходимость полива будет крайне сложно. Но другие методы изме­ряют не влажность почвы, а другие ее свойства, которые зависят от влажности. Так, например, элек­тропроводимость почвы зависит от концентрации почвенного рас­твора (например, анализ с помо­щью прибора TDS-метра). С одной стороны, она выше, если меньше влажность, с другой же — любое внесение удобрений сильно по­влияет на результат исследования.
Определившись, каким образом Вы планируете регулярно измерять влажность почвы, для определения НВ советуется использовать как термостатно-весовой метод, так и выбранный Вами прибор. Таким образом, Вы проведете своего рода калибровку.
Рассмотрим пример. Если плот­ность Вашей почвы будет состав­лять 1,1 г на кубический сантиметр, согласно термостатно-весовому методу НВ почвы будет 30% ее влажности, а согласно оператив­ному методу — 25%, то ошибка измерения составит 165 т воды на га. Поэтому, определяя влажность почвы выбранным прибором, за 100% НВ нужно будет принимать влажность почвы в 25%.
Измерение влажности с помощью электрических приборов чаще всего исследует другие свойства почвы: сопротивле­ния, электропроводимости, индук­тивности и т.п.
Самое широкое распростране­ние получили приборы, которые измеряют диэлектричиеские свой­ства почвы. Чаще всего професси­ональный прибор весит несколько сот грамм, оборудованный специ­альным щупом. После «укола» по­чвы щупом, экран прибора пока­зывает ее влажность в процентах (спустя 3-5 секунд).
Существуют и упрощенные вер­сии такого оборудования для част­ного сектора. Прибор, стоимостью в 200-800 гривен может измерять влажность почвы (с точностью до 10%), ее кислотную среду, более дорогие модели — температуру почвы. Стограммовое водства восточных стран даже не всегда показывает цифры, некоторые модели ограничиваются шка­лами, вроде почва «очень сухая» и т.п. Делать большие ставки на такую электронику не стоит — у нее даже не всегда есть возможность калибровки. Существуют в продаже и ми­ни-модули, которые могут быть частью си­стемы для бюджетной си­стемы автоматизации (например, Ardunino).
ТЕНЗИОМЕТРЫ
Метод измерения влажности тензиометром основан на изме­нении давления внутри трубки прибора. Прибор состоит из ва­куумной керамической трубки и вакуумного манометра (прибор для измерения давления).
Перед использованием тензи-ометр заряжается — погружает­ся в воду до полного насыщения керамической трубки. После он размещается в поле (заглубляется в грунт). Советуется использовать два тензиометра, для разной глу­бины (например, для 20 и 40 см). Чем более сухой становится почва, тем сильнее она «вытягивает» воду с вакуумной трубки прибора, в результате чего давление в ней падает. Второй элемент тензиоме­тра — вакуумный манометр изме­ряет это падение. Эти данные уже с помощью специальных таблиц переводят в фактическую влаж­ность почвы.
Так как прибор фиксирует падение давления, то стрелка отклоняется в минусовую сторону (ниже нуля).Чем дальше она отходит от нулевой отметки, тем ниже влажность почвы. Без таблиц использовать данные прибора нельзя,так как при полной влаго емкости стрелка может показывать от — 10 сантибар (примечание: сантибар — 0,01 бар) на тяжелых  почвах до — 40 сантибар на легких,  Нужно учитывать и влияние других факторов, в том числе, температуры почвы.
ТАК СКОЛЬКО ЖЕ ПОЛИВАТЬ?
Последнее, что нам нужно сде­лать — рассчитать норму полива. Для этого можно использовать приборы, которые есть в наличии (поливать до тех пор, пока прибор не зафиксирует нужную нам влажность почвы) или рассчитывать норму математическим методом.
Тут все немного сложнее. Первое, что нам нужно узнать — удельный вес сухой почвы (масса 1 см3 почвы в граммах или 1 м3 в тоннах), его также называют плотностью. Но для этого не подойдут наши образцы — их объ­ем будет нарушен при сушке. Проще всего узнать удельный вес из таблиц, так как этот параметр не слишком переменчив и больше всего зависит от гранулометрического состава по­чвы. Конечно, рыхление снижает ее удельный вес, но на норму полива это не повлияет.
Если мы знаем, что в наш ящик нужно доложить плодов на 25% его вместимости, то мы умножаем эту вместимость на 0,25 (10 кг % 0,25 = 2,5 кг). Аналогично и с почвой. Если Вам нужно увеличить влажность по­чвы на 10%, то Вам нужно умножить ее массу на 0,1.
Чтобы узнать массу почвы на Ва­шем участке, нужно ее площадь в квадратных метрах умножить на 0,3 (корневая зона — это 30 см или 0,3 м) и умножить на удельный вес.
Для гектара это будет 10 000 м2 х 0,3 м = 3000м3.
Если 1 м3 фунта весит 1,1 т, то нам нужно увлажнить: 3 000 м3 х 1,1 т/м= 3,3 тыс. т почвы. Тогда норма полива (10% от этой цифры) составит 330 м3.
Ну и самый простой способ опре­деления влажности почвы — ее нужно сжать в руке. Если сквозь пальцы не начала проникать вода, но, разжав ладонь, почва остается в комке -это удовлетворительная влажность. Скоро придется поливать. Сколько нужно полить? Этот метод не ответит на такие вопросы.
Чтобы измерять влажность почвы термостатно-весовым методом, нужно проделать следующие операции:
• Подготовить жаропрочную посуду для образцов. В лабораторных условиях для этого используют алюминиевые бюксы с притертыми крышками. И бюкс. и крышка имеют свой номер, который записывается, чтобы сохранить точность анализа. Посуда должна быть чистой, предва­рительно взвешенной с максималь­ной точностью (бюкс с крышкой вме­сте) — масса 1. Здесь придется или использовать точные весы (согласно методике, весы должны взвешивать до 0,01 г, но подойдут и с точно­стью до 0,1 г). Если нет возможности воспользоваться такими весами, на анализ отбирают больше грунта, но тогда и сушить его придется дольше.
• Отобрать пробу грунта с помо­щью бура или лопатки. Поместить их в приготовленную посуду на половину объема (до 2/3).
• Взвесить посуду, крышку и грунт вместе — масса 2.
• Поставить их на сушку при тем­пературе 100-105°С, пока вес бюкса не перестанет меняться. Так узнаем массу 3.
• Перед последним взвешиванием закрыть посуду крышкой и дать ей остыть в плотно закрытом шкафчике.
• Сушка позволяет узнать, сколь­ко воды было в образце почвы (масса 2 минус масса 3) и вес сухого грунта (масса 3 минус масса 1). Массу воды делят на массу сухого грунта и умно­жают на 100% — так узнают влажность почвы в момент отбора пробы.
www.agrocounsel.ru

admin

sdsdsdsdsd