Почвената влага е най-важният агротехнически параметър в почвознанието, геологията, екологията и градинарството, който оказва сериозно влияние върху качественото функциониране на екологичната система - биогеоценозата. Днес има много начини за измерване. В тази статия ще говорим за определяне на влажността на почвата и ще сравним ефективността на различните устройства за нейното измерване.

Причини за необходимостта от почвена влага

Влажността е един от основните фактори, влияещи върху плодородието на почвата. Той изпълнява следните задачи:

• обогатяване на растителни и овощни културивода;
• влажността на почвата влияе върху количеството въздух, нивото на солта и наличието на вредни компоненти;
• осигурява пластична и плътна структура на земята;
• влияе на температурата, както и на топлинния капацитет;
• не позволява изветряне на почвата;
• показва способността на почвата за агротехнически и земеделски процеси.

За пълното функциониране на растителния организъм неговите клетки, както и тъканите, трябва да получават достатъчно вода, особено по време на активирането на жизнените процеси.

Оптимални нива на влажност на почвата

Съвет #1. Трябва да се има предвид, че нивото на оптимална влажност по време на покълването трябва да бъде по-високо, отколкото по време на узряването на културите.

Как да определите влажността на почвата

Днес има следните методи за изчисляване на влажността на почвата:

• термостат-тежест;
• радиоактивен - е измерване на радиацията на радиоактивни вещества, открити в земята;
• електрически – в в такъв случайопределят се съпротивлението на почвата, проводимостта, индуктивността и капацитета;
• тензодатчик - методът се основава на разликата във водното напрежение между фазовите граници;
• оптичен - този метод се характеризира с отразяващата способност на светлинните потоци;
• експресни методи, по-специално органолептични.

Най-лесните и най-често срещаните са термостатно-теглилният и органолептичният метод.Първият е най-точен, а вторият от своя страна изисква малко време и не се нуждае специално оборудване. Устройствата за определяне на електрическото съпротивление са изброени в таблицата.

Определяне на електрическо съпротивление

В този случай се използват сензори, които са направени от гипс. Тези сензори съдържат 2 електрода, свързани директно към измервателния уред. Електрическо съпротивлениематериалът зависи от наличието на течност в него, което съответно измерва нивото на почвената влага. В земята се правят дупки с необходимата дълбочина и след това се поставят сензори в тях. Близкият контакт между чувствителния елемент и земята е важен (това е необходим фактор за всички влагомери).

Съвременните видове сензори използват гранулиран материал, обграждащ специална мембрана и перфорирани капаци, които са изработени от стомана или PVC. Това гарантира по-дълъг живот на сензорите, по-бързо време за реакция и по-точни измервания. Тези сензори могат да се използват в напоителни системи, които се управляват автоматично. Инструментите за определяне на влагата, оборудвани с диелектрични сонди, са изброени в таблицата.

Измервания с помощта на диелектрични сонди TDR и EDR

Определянето на показателите за влажност на почвата с помощта на този метод се извършва чрез изчисляване на диелектричната среда, която зависи от влажността на почвата. Проверката за наличие на влага в земята провокира промяна в нейната диелектрична константа и това дава възможност да се измери връзката между тези параметри. Предимството на този тип сензор е възможността за предаване на измервания без кабели.

Днес има и устройства, чиито сонди са постоянно разположени в тръбата на необходимата дълбочина. В този случай показанията се вземат автоматично и след това се предават на наблюдателя. Съответно цената на тези устройства е много по-висока. Инструментите за измерване с помощта на почвени тензиометри са изброени в таблицата.

Тензиометричен метод за измерване на влажността

Тензиометърът се състои от керамичен филтър, пластмасова тръбаи вакуумен манометър, веднага след напълване с вода, който се спуска в земята за изчисляване на налягането. Течността се движи керамичен елемент, което причинява промяна в налягането в тръбата, както и промени в показанията на измервателния уред. След процедурата по хидратиране или утаяване в земята, водата не влиза в тръбата, докато потенциалът не се измести между почвата и тензиометъра. Устройствата са налични за закупуване тръби с различна дължина за изчисляване на нивата на влага в земята на различни дълбочини.

Устройствата се използват, като правило, за определяне на началото и края на поливането. За предпочитане е да ги поставите на различна дълбочина, например 20 или 40 сантиметра. Въз основа на резултатите от изследването на устройството е възможно да се измери началният период на напояване (въз основа на данните от устройство, разположено близо до повърхността), както и крайното време на напояване (според показанията на устройството разположен по-дълбоко).

Как да увеличите влажността на почвата

За да увеличите влажността, например в оранжерия, трябва да напръскате култури, пътеки, отоплителни уреди, както и стъклен тавани увеличаване на напояването. В допълнение към напояването с маркуч, днес фермите използват: дъждуване, подповърхностно напояване и капково напояване. Най-популярният тип е пръскането, в този случай растенията се поливат едновременно, температурата на листата и изпарението се намаляват и се елиминира прегряването на културите.

Съвет #2. За да се намали нивото на почвената влага в оранжерийна структуратрябва да се извърши вентилация, да се повишат температурите на въздуха, да се намали броят и обемът на поливането.

Регионът влияе ли върху почвената влага?

Московска област се характеризира с подзолисти, дерново-подзолисти почви, сиви горски почви и черноземи. За територията на Урал - глинести, пясъчни и подзолисти. Подзолистите почви са често срещани в Сибир. В района на Волга има черноземи и подзолисти почви, а в Ленинградска областЧесто се срещат подзолисти почви.

Как да изчислим оптималния период и размер на поливане

Много изследвания показват, че най-оптималните показатели за нуждата на растителния организъм от вода могат да бъдат наречени физиологичното състояние от това растение, смучеща сила на листата, концентрация и осмотично налягане на клетъчния сок и др.:

• Често се практикува да се определят датите на напояване с помощта на визуален метод, тоест чрез външни признаци;
• следващият индикативен метод е измерване на влажността на почвата чрез допир;
• Приблизителните норми на напояване могат да се определят с помощта на общата радиация. Последното в този случай се измерва в периодите между процедурите за поливане.

Схема за напояване при различна влажност на почвата

Влажността на почвата е един от основните фактори за плодородието. Нека разгледаме основните изисквания за напояване на почвата за различни етапиотглеждане на зеленчукови и овощни култури:

• умерено поливане - не позволявайте преовлажняване, а също напълно сухапочва;
• пръскане на листа по време на цъфтежа - извършва се обилно поливане лятно време, след края на цъфтежа, растението рядко се извършва през периода на покой;
• пръскане през топлите сезони - почвата изисква обилно поливане през лятото, намалено в студено време.

Отговори на често задавани въпроси

Въпрос No1.Как да определите дали има достатъчно влага в почвата?

Трябва да вземете малко земя в ръката си и да я стиснете; ако между пръстите ви не се появи влага, отворете дланта си. Почвената бучка не се е разпаднала - това означава, че нивото на влага е задоволително.

Въпрос No2.Как можете да увеличите влажността на почвата в оранжерийна структура?

В този случай е необходимо да увеличите поливането, леко да намалите температурата и също така да напръскате растенията, почвата и пътеките с вода.

Въпрос No3.През кой период на растеж растенията имат най-голяма нужда от влага?

През вегетационния период растителните организми най-вече се нуждаят от интензивно поливане.

Въпрос No4.Кой е най-добрият метод за измерване на влажността на почвата?

Най-простите и популярни са термостатно-теглилният и органолептичният метод.

Грешки на градинаря, които водят до преовлажняване

• Основната грешка е нерегламентираното напояване на земята.
• Трябва също да се отбележи, че няма варуване и правилно торене на почви, склонни към преовлажняване.
• Градинарите също често забравят за организацията. дренажна система. Всичко това като цяло се отразява негативно на качеството на почвата.

Като такива, понятията липса на влага или преовлажняване са доста относителни. Висока влажностпочва в комбинация с мащаб минерални добавки, както и благоприятни температурни показатели, активира интензивна фотосинтеза, бърз растеж на културите и увеличаване на общата биомаса. Съответно, когато температурата се понижи, подобно повишено овлажняване има отрицателен ефект. Както можете да видите, такъв параметър като влажността на почвата е много важен в процеса на отглеждане на всяка култура различни видовепочви и в различни климатични ширини.

Много растения са се адаптирали към определено местообитание, следователно, въз основа на тяхното присъствие на мястото, може да се направи заключение за структурата, химическия състав и реакцията на почвата, степента на нейното плодородие, нивото на поява подземни води. Тази информация често се потвърждава от провеждане на изследвания на мястото и лабораторни изследвания на почвата от него.

Растенията са показатели за плодородието на почвата

На силно плодородни почви растат растения като коприва, малина, огнище, ливадна сладка, копитна трева, жълтурчета, валериана, горски киселец, ливаден чин и безостна метлица. На почви със средно плодородие - дълголистна трева, ангелика, речна трева, зимно зелено, белодробна трева, двулистна трева, плувка, власатка. Ако на мястото се открият лишеи, мъхове, червени боровинки, бяла трева, ароматен колос, котешка лапа, боровинки и нишковидна тръстика, това означава, че почвата тук се характеризира с ниско плодородие.

ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА НАЙ-СЕНЧЕСТВЕНИТЕ ЗОНИ В ЗЕЛЕНЧУКОВАТА ГРАДИНА се препоръчва да се определят сенките от сгради, високи дървета и огради в 8-9, 12-13 и 17-18 часа, след което да се засенчат тези места на плана на площадката. Там, където засенчването се припокрива, сянката ще бъде най-дебела.

Растенията са индикатори за химичния състав на почвата

Някои растения могат да показват изразено натрупване или дефицит на определени химикали.

Когато има голямо количество азот в почвата, се появяват растения като кичура, малина, коприва, земя, огнище, киноа и ранункулус. По ливади и разорани площи растат петопръстник, упорита тинтява, житна трева и възел. Всички тези растения са яркозелени. Липсата на азот се показва от бледозеления цвят на растенията и намаляването на броя на клоните и листата. В такива условия растат диви моркови, седум и пъп.

С високо съдържание на калций в почвата, бобовите растения растат добре, особено люцерната, както и сибирската лиственица. Ако има липса на калций и почвата става по-кисела, тогава се появяват растения като киселец, бяла трева, тревна трева и сфагнум. Те понасят натрупването на алуминиеви, железни и манганови соли в почвата.

Растенията са индикатори за нивото на влага в почвата

Растенията, адаптирани към много влажна среда, се наричат ​​хигрофити. Те живеят предимно във влажни зони. Сред тях са див розмарин, див розмарин, змийска трева, боровинка, ливаден здравец, полски джоджен, черна боровинка, горска тръстика, невен, блатна петопръстник, далак, ливадна сладка.

Мезофитните растения са често срещани на влажни почви, но не и на влажни зони. Това са ливадни и горски билки: червена боровинка, таралеж трева, метличина, миши грах, ливадна детелина, каменна трева, копитна трева, европейска баниста, ливадна лисича опашка, пълзяща житна трева, ливадна сърдечна трева, тимотейка, ливаден ранг, клубни мъхове, солидаго, киселец.

Сухите почви се предпочитат от ксерофитни растения - перушина, котешка лапа, различни видоветлъстига (едра, каустик, лилаво), бяла горна трева, пелин, лайка, мечо грозде, космат ястреб, както и земни лишеи.

Растителни индикатори за нивото на подземните води

Дълбочината на подземните води може да се определи с помощта на индикаторни растения, разделени на 5 групи. Ако на мястото има няколко растения от една и съща група или е израснало определено растение, тогава нивото на подземните води може да се определи точно.

1 група. В райони с подпочвени води, разположени на дълбочина над 1,5 m, растат предимно ливадна детелина, безостна метлица, голям живовляк и пълзяща житна трева.

2-ра група. Когато подпочвените води се появят на дълбочина 1–1,5 m, мишият грах, ливадна синя трева, ливадна власатка, бяла наклонена трева и ливадна трева растат изобилно.

3-та група. В райони с плитки подземни води (0,5–1 m) често се срещат канарческа трева и ливадна трева.

4-та група. Ако подпочвените води са плитки (0,1–0,5 m), тогава площта ще бъде изпълнена с тръстикова трева на Лангсдорф и лисица и остра острица.

5 група. На влажни зони(подпочвени води на дълбочина 0–0,1 m) растат тревни и мехурчести острици.

Някои растения могат да бъдат класифицирани едновременно в две групи, но също така позволяват да се оцени нивото на подземните води. Например блатният хвощ расте в райони с плитки подпочвени води - 0,1–1 m, а блатният невен - до 50 cm.

Растения показатели за киселинност на почвата

Химическият състав на почвата влияе върху нейната реакция (pH). Има почви с различна степен на киселинност, алкални и неутрални. Киселите почви се срещат най-често в гористи райони. Прекомерното съдържание на киселинни съединения в тях се отразява негативно на растежа и развитието на мнозина култивирани растения. Такива почви обикновено съдържат повишени количества алуминий и манган, които причиняват смущения във въглехидратната и протеиновата обмяна в растителния организъм. Излишъкът от тези елементи води до забавяне на образуването на репродуктивните органи и нарушава семенно размножаване, а в някои случаи дори води до смърт на растенията. също в кисели почвисъдържа по-малко почвени бактерии, които допринасят за разлагането на органични частици (останки от живи организми). Така съдържанието в почвата намалява хранителни веществав усвоима от растенията форма.

Растенията, които са индикатори за почвена реакция, се делят на 3 групи. На кисели почви често се срещат ацидофилни растения, на неутрални - неутрофили, а на алкални почви - базофили. Силно изразени ацидофили, растящи в почвата с рН 3,0–4,5, са мъхове (сфагнум, хилокомиум, дикранум), мъхове (клубовидни, едногодишни, сплескани), лишеи (цетрария), боровинка, боровинка, космат мъх, вагинална памучна трева .

Умерено ацидофилни са див розмарин, блато, червена боровинка, обикновена тръстика, плетиво и киселолистно дърво, блатен тъжник, кисел трън, отровно лютиче, мента, живовляк, метличина, розмарин, ливадна сърцевина, лебедка, мечо грозде, боровинка, теменужка , корен от цикория. Те растат в почви с рН 4,5–6,0.

Слабо кисели почви с рН 5,0–6,7 се предпочитат при разпръскване на бор, дълголистна бързина, лютиче и дъбова анемония, речна трева, змийска трева, зелена мацка, дъбова трева, заешки киселец, копривени и широколистни камбанки, котешка стъпка , бял бял дроб, малина, папрат, космат и ранна острица, мъжка папрат, касис, щука.

На слабо кисели и неутрални почви с рН 4,5–7,0 се срещат зелени мъхове (хилокомиум, козя върба, плеврозий), бодил, бяла детелина, горски здравец, горска ягода, ливадна и пълзяща детелина, майска момина сълза, тинтява, и мантия често се срещат , подбел, бял трън, овчарска торбичка, безмирисална и лайка, полска ряпа, ливадна сладка, бял равнец.

Неутрофилни растения, които предпочитат почви с рН 6,0–7,3, са бучиниш, сибирска попова трева, планинска и ливадна детелина, зелена ягода, ливадна лисича опашка, сапун, ливаден пингвин, цариградско грозде, цикория.

Неутрален и слаб алкални почвис рН 6,7–7,8 служат като местообитание за фий, полски синап, гъши крак, делфиниум, келерия, безостна метлица, полумесец люцерна, рогата трева, подбел, ливадна синя трева, космата острица, гъша трева, канелена трева, бяла гума, ливадна тимотейка .

Базифилните растения, които предпочитат алкални почви с pH 7,8–9,0, са сибирски бъз и груб бряст.

Растенията са индикатори за специални характеристики на почвата

Някои растения са се адаптирали към специфични условия на отглеждане и тяхното присъствие на мястото ни позволява да направим определени изводи. Например, ако почвата е покрита с лютиче, жаба, люцерна, подбел, млечка и върху нея расте лумбаго, това означава, че почвата съдържа много варовити вещества.

РАСТИТЕЛНИТЕ ИНДИКАТОРИ СЕ ИЗПОЛЗВАТ НЕ САМО ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ТИПА НА ПОЧВАТА, НО И ЗА ТЪРСЕНЕ НА МИНЕРАЛНИ РЕСУРСИ. Например, акантофилумът при нормални условия има розови цветя, на почва с високо съдържание на сяра - бели, а на почва с примеси на цинк - жълтеникави.

Киноа и солница растат в солена почва. Пилешката и лопенът предпочитат пясъчници. На глинести и глинести почвиЧесто се срещат пълзящо лютиче и глухарче. Ако видите обрасли петопръстник, пълзящо лютиче, живовляк и житна трева, тогава почвата на това място е гъста. На слънчево място расте солидаго, а на сянка - горски киселец, обикновен киселец. В райони, където в почвата има соли на тежки метали, растат лумбаго и теменужки. Ако има липса на бор в почвата, тогава обикновено високият пелин, прутнякът и солницата се превръщат в джуджета.

Високите нива на цинк и олово променят формата на венчелистчетата на някои растения, като мак. Ако в почвата има излишък от мед и молибден, венчелистчетата на розата стават тесни и неестествено разчленени. Рохкава почвас високо съдържание на органични вещества е любимо мястоза коприва, горянка, метличина.

Написах много отзиви за автоматизацията на дачата, но оттогава ние говорим заЩо се отнася до дачата, автоматичното поливане е една от приоритетните области на автоматизацията. В същото време винаги искате да вземете предвид валежите, за да не пускате ненужно помпи и да наводнявате леглата. Много копия са били счупени по пътя към безпроблемно получаване на данни за влажността на почвата. Разглеждаме друга опция, която е устойчива на външни влияния.

Чифт сензори пристигнаха за 20 дни в отделни антистатични торбички:




Характеристики в сайта на продавача:):
Марка: ZHIPU
Тип: Сензор за вибрации
Материал: смес
Изход: Превключващ сензор

Разопаковане:


Жицата е с дължина около 1 метър:


В допълнение към самия сензор, комплектът включва контролна платка:




Дължината на сензорните сензори е около 4 см:


Върховете на сензора изглеждат като графит - цапат се с черно.
Запояваме контактите към шала и се опитваме да свържем сензора:




Най-разпространеният сензор за влажност на почвата в китайските магазини е следният:


Много хора знаят, че след кратко време се изяжда от външната среда. Ефектът от корозия може да бъде леко намален чрез включване на захранването непосредствено преди измерването и изключване, когато няма измервания. Но това не се променя много, ето как изглеждаше моят след няколко месеца употреба:




Някой се опитва да използва дебела медна тел или пръти от неръждаема стомана, алтернатива, предназначена специално за агресивни външна средаслужи като обект на рецензията.

Нека оставим настрана платката от комплекта и да преминем към самия сензор. Сензорът е резистивен тип, като променя съпротивлението си в зависимост от влажността на околната среда. Логично е, че без влажна среда съпротивлението на сензора е огромно:


Нека спуснем сензора в чаша вода и видим, че съпротивлението му ще бъде около 160 kOhm:


Ако го извадите, всичко ще се върне в първоначалното си състояние:


Да преминем към тестовете на земята. В суха почва виждаме следното:


Добавете малко вода:


Още (около литър):


Почти напълно изля един литър и половина:


Добавих още един литър и изчаках 5 минути:

Платката има 4 пина:
1 + мощност
2 земя
3 цифров изход
4 аналогови изхода
След тестване се оказа, че аналоговият изход и земята са директно свързани към сензора, така че ако планирате да използвате този сензор, свързан към аналоговия вход, платката няма много смисъл. Ако не искате да използвате контролер, можете да използвате цифров изход; прагът на реакция се регулира от потенциометър на платката. Схема на свързване, препоръчана от продавача при използване на цифров изход:


Когато използвате цифров вход:


Нека съставим малко оформление:


Използвах Arduino Nano тук като източник на захранване, без да изтегля програмата. Цифровият изход е свързан към светодиода. Странно е, че червените и зелените светодиоди на платката светват при всяка позиция на потенциометъра и влажността на сензорната среда, единственото нещо е, че когато прагът се задейства, зелената светлина свети малко по-слабо:


След като зададем прага, установяваме, че при достигане на определената влажност на цифровия изход 0, ако има липса на влажност, захранващото напрежение е:




Е, тъй като имаме контролер в ръцете си, ще напишем програма за проверка на работата на аналоговия изход. Свързваме аналоговия изход на сензора към пин A1, а светодиода към пин D9 на Arduino Nano.
const int analogInPin = A1; // сензор const int analogOutPin = 9; // Изход към LED int sensorValue = 0; // прочете стойност от сензора int outputValue = 0; // извеждане на стойност на PWM щифта с LED void setup() ( Serial.begin(9600); ) void loop() ( // прочитане на стойността на сензора sensorValue = analogRead(analogInPin); // преобразуване на диапазона от възможни стойности на сензора ​​(400-1023 - зададено експериментално) // в изходния диапазон на ШИМ 0-255 outputValue = map(sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // включване на светодиода при определената яркост analogWrite(analogOutPin, outputValue ); // изведете нашите числа Serial.print; ("sensor = ");
Коментирах целия код, яркостта на светодиода е обратно пропорционална на влажността, открита от сензора. Ако трябва да контролирате нещо, тогава е достатъчно да сравните получената стойност с определен експериментално определен праг и например да включите релето. Единственото нещо, което препоръчвам, е да обработите няколко стойности и да използвате средната стойност за сравнение с прага, тъй като са възможни случайни пикове или спадове.
Потапяме сензора и виждаме:


Изход на контролера:

Ако го премахнете, изходът на контролера ще се промени:

Видео на тази тестова сборка, работеща:

Като цяло сензорът ми хареса; изглежда, че е устойчив на външната среда;
Този сензор не може да се използва като точен индикатор за влажност (както всички подобни), основното му приложение е определяне на прага и анализ на динамиката.

Ако има интерес, ще продължа да пиша за моите селски занаяти.
Благодаря на всички, които прочетоха този преглед до края, надявам се някой тази информацияще бъде полезно. Пълен контрол върху почвената влага и доброта на всички!