L'humidité du sol est le paramètre agrotechnique le plus important en pédologie, en géologie, en écologie et en horticulture, qui a un impact sérieux sur le fonctionnement qualitatif du système écologique - la biogéocénose. Il existe aujourd’hui de nombreuses façons de le mesurer. Dans cet article, nous parlerons de la détermination de l'humidité du sol et comparerons l'efficacité de divers appareils pour la mesurer.

Raisons du besoin d'humidité du sol

L'humidité est l'un des principaux facteurs affectant la fertilité des sols. Il met en œuvre les tâches suivantes :

• enrichissement des cultures maraîchères et fruitières en eau ;
• l'humidité du sol affecte la quantité d'air, le niveau de sel et la présence de composants nocifs ;
• fournit une structure plastique et dense de la terre;
• affecte la température ainsi que la capacité thermique ;
• ne permet pas l'altération du sol;
• montre la capacité du sol aux processus agrotechniques et agricoles.

Pour le bon fonctionnement d'un organisme végétal, ses cellules ainsi que ses tissus doivent recevoir suffisamment d'eau, en particulier lors de l'activation des processus vitaux.

Niveaux d'humidité optimaux du sol

Conseil n°1. Il convient de noter que le niveau d'humidité optimal lors de la germination doit être plus élevé que lors de la maturation des cultures.

Comment déterminer l'humidité du sol

Aujourd'hui, il existe les méthodes suivantes pour calculer l'humidité du sol :

• poids du thermostat ;
• radioactif - est une mesure du rayonnement des substances radioactives présentes dans la terre ;
• électrique – dans dans ce cas la résistance du sol, la conductivité, l'inductance et la capacité sont déterminées ;
• jauge de contrainte - la méthode est basée sur la différence de tension de l'eau entre les limites de phase ;
• optique - cette méthode est caractérisée par la réflectivité des flux lumineux ;
• méthodes expresses, notamment organoleptiques.

Les méthodes les plus simples et les plus courantes sont les méthodes de poids thermostatique et organoleptiques. Le premier est le plus précis et le second, à son tour, nécessite peu de temps et n'a pas besoin équipement spécial. Les dispositifs permettant de déterminer la résistance électrique sont répertoriés dans le tableau.

Détermination de la résistance électrique

Dans ce cas, on utilise des capteurs en gypse. Ces capteurs contiennent 2 électrodes connectées directement au compteur. Résistance électrique le matériau dépend de la présence de liquide dans celui-ci, qui mesure en conséquence le niveau d'humidité de la terre. Des trous sont pratiqués dans le sol à la profondeur requise et des capteurs y sont ensuite placés. Un contact étroit entre l'élément sensible et le sol est important (c'est un facteur nécessaire pour tous les humidimètres).

Les types de capteurs modernes utilisent un matériau granulaire entourant une membrane spéciale et des couvercles perforés en acier ou en PVC. Cela garantit une durée de vie plus longue des capteurs, des temps de réponse plus rapides et des mesures plus précises. Ces capteurs peuvent être utilisés dans des systèmes d’irrigation contrôlés automatiquement. Les instruments de détermination de l'humidité équipés de sondes diélectriques sont répertoriés dans le tableau.

Mesures à l'aide de sondes diélectriques TDR et EDR

La détermination des indicateurs d'humidité du sol à l'aide de cette méthode est effectuée en calculant le milieu diélectrique, qui dépend de l'humidité du sol. La vérification de la présence d'humidité dans le sol provoque une modification de sa constante diélectrique, ce qui permet de mesurer la relation entre ces paramètres. L'avantage de ce type de capteur est la possibilité de transmettre des mesures sans fil.

Il existe aujourd'hui également des appareils dont les sondes sont constamment situées dans la canalisation à la profondeur requise. Dans ce cas, les lectures sont effectuées automatiquement puis transmises à l'observateur. En conséquence, le prix de ces appareils est beaucoup plus élevé. Les instruments de mesure à l'aide de tensiomètres de sol sont répertoriés dans le tableau.

Méthode tensiométrique pour mesurer l'humidité

Le tensiomètre est constitué d'un filtre en céramique, tuyau en plastique et un manomètre à vide, immédiatement après le remplissage d'eau, qui est descendu dans le sol pour calculer la pression. Le liquide se déplace élément en céramique, ce qui provoque un changement de pression dans la canalisation, ainsi que des changements dans les relevés du compteur. Après la procédure d'hydratation ou de précipitation dans le sol, l'eau ne pénètre dans le tube que lorsque le potentiel se déplace entre le sol et le tensiomètre. Les appareils sont des tubes, disponibles à l'achat, de différentes longueurs, permettant de calculer les niveaux d'humidité du sol à différentes profondeurs.

En règle générale, des appareils sont utilisés pour déterminer le début et la fin de l'arrosage. Il est préférable de les placer à différentes profondeurs, par exemple 20 ou 40 centimètres. Sur la base des résultats de l'étude de l'appareil, il est possible de mesurer la période de début de l'irrigation (sur la base des données d'un appareil situé à proximité de la surface), ainsi que l'heure de fin de l'irrigation (selon les lectures de un appareil situé plus profondément).

Comment augmenter l'humidité du sol

Pour augmenter l'humidité, par exemple dans une serre, vous devez pulvériser les cultures, les allées, les appareils de chauffage ainsi que plafond de verre et augmenter l’irrigation. En plus de l'irrigation au tuyau d'arrosage, les exploitations agricoles utilisent aujourd'hui : l'aspersion, l'irrigation souterraine et irrigation goutte à goutte. Le type le plus populaire est l'arrosage, dans ce cas les plantes sont simultanément arrosées, la température du feuillage et l'évaporation sont réduites et la surchauffe des cultures est éliminée.

Conseil n°2. Pour réduire le niveau d'humidité du sol dans structure de serre la ventilation doit être effectuée, la température de l'air doit être augmentée, le nombre et le volume des arrosages doivent être réduits.

La région affecte-t-elle l’humidité du sol ?

La région de Moscou est caractérisée par des sols podzoliques, gazon-podzoliques, des sols forestiers gris et des chernozems. Pour le territoire de l'Oural - argileux, sableux et podzolique. Les sols podzoliques sont courants en Sibérie. Dans la région de la Volga, il y a des chernozems et des sols podzoliques, et dans Région de Léningrad On trouve souvent des sols podzoliques.

Comment calculer la période et la quantité optimales d'arrosage

De nombreuses études indiquent que les indicateurs les plus optimaux des besoins en eau d’un organisme végétal peuvent être appelés l’état physiologique. de cette plante, force de succion du feuillage, concentration et pression osmotique de la sève cellulaire, etc. :

• Il est souvent pratiqué de déterminer les dates d'irrigation à l'aide d'une méthode visuelle, c'est-à-dire par des signes extérieurs ;
• la méthode indicative suivante consiste à mesurer l'humidité du sol au toucher ;
• Les taux d'irrigation approximatifs peuvent être déterminés en utilisant le rayonnement total. Ce dernier dans ce cas est mesuré dans les périodes entre les procédures d'arrosage.

Schéma d'irrigation pour différentes humidités du sol

L'humidité du sol est l'un des principaux facteurs de fertilité. Considérons les principales exigences en matière d'irrigation des sols pour différentes étapes culture de légumes et de fruits :

• arrosage modéré - ne laissez pas l'engorgement, et aussi complètement sec sol;
• pulvérisation des feuilles pendant la floraison - un arrosage abondant est effectué heure d'été, après la fin de la floraison, la plante est rarement réalisée pendant la période de dormance ;
• pulvérisation pendant les saisons chaudes - le sol nécessite un arrosage abondant en été, réduit par temps froid.

Réponses aux questions courantes

Question n°1. Comment déterminer s’il y a suffisamment d’humidité dans le sol ?

Vous devez prendre un peu de terre dans votre main et la presser ; si de l'humidité n'apparaît pas entre vos doigts, ouvrez votre paume. La motte de terre ne s'est pas désintégrée, cela signifie que le niveau d'humidité est satisfaisant.

Question n°2. Comment augmenter l’humidité du sol dans une structure de serre ?

Dans ce cas, il est nécessaire d'augmenter les arrosages, de baisser légèrement la température et également d'arroser les plantes, le sol et les allées.

Question n°3. Pendant quelle période de croissance les plantes ont-elles le plus besoin d’humidité ?

Pendant la saison de croissance, les organismes végétaux ont surtout besoin d'un arrosage intensif.

Question n°4. Quelle est la meilleure méthode pour mesurer l’humidité du sol ?

Les méthodes les plus simples et les plus populaires sont les méthodes thermostatiques et organoleptiques.

Erreurs du jardinier qui conduisent à l'engorgement

• La principale erreur réside dans l’irrigation non réglementée des terres.
• Il convient également de noter qu'il n'y a pas de chaulage ni de fertilisation adéquate des sols sujets à l'engorgement.
• Les jardiniers oublient aussi souvent d'organiser un système de drainage. Tout cela affecte généralement négativement la qualité du sol.

Ainsi, les notions de manque d’humidité ou d’engorgement sont assez relatives. Humidité élevée sol en combinaison avec des sols à grande échelle suppléments minéraux, ainsi que des indicateurs de température favorables, activent une photosynthèse intense, une croissance rapide des cultures et une augmentation de la biomasse totale. En conséquence, lorsque la température diminue, une humidification accrue similaire a un effet négatif. Comme vous pouvez le constater, un paramètre tel que l'humidité du sol est très important dans le processus de culture de toute culture sur différents types sols et sous différentes latitudes climatiques.

Cet article est né dans le cadre de la construction d'un arrosoir automatique pour l'entretien des plantes d'intérieur. Je pense que l'arrosoir lui-même peut intéresser le bricoleur, mais parlons maintenant du capteur d'humidité du sol. https://site/

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Prologue.

Bien sûr, avant de réinventer la roue, j'ai surfé sur Internet.

Capteurs d'humidité fabrication industrielle Ils se sont avérés trop chers et je n'ai jamais pu trouver une description détaillée d'au moins un de ces capteurs. La mode du commerce du « cochon en poke », qui nous est venue de l'Occident, semble déjà être devenue la norme.

Bien qu'il existe sur le réseau des descriptions de capteurs amateurs faits maison, ils fonctionnent tous sur le principe de la mesure de la résistance du sol au courant continu. Et les toutes premières expériences ont montré l’échec total de tels développements.

En fait, cela ne m'a pas vraiment surpris, car je me souviens encore comment, enfant, j'essayais de mesurer la résistance du sol et j'y trouvais... courant électrique. Autrement dit, l’aiguille du microampèremètre enregistrait le courant circulant entre deux électrodes enfoncées dans le sol.

Des expériences qui ont duré une semaine entière ont montré que la résistance du sol peut changer assez rapidement, et qu'elle peut périodiquement augmenter puis diminuer, et la période de ces fluctuations peut aller de plusieurs heures à des dizaines de secondes. De plus, dans différents pots de fleurs, la résistance du sol change de différentes manières. Comme il s'est avéré plus tard, la femme sélectionne une composition de sol individuelle pour chaque plante.

Au début, j'ai complètement abandonné la mesure de la résistance du sol et j'ai même commencé à construire un capteur à induction, puisque j'ai trouvé sur Internet un capteur d'humidité industriel, dont il était écrit qu'il s'agissait d'une induction. J'allais comparer la fréquence de l'oscillateur de référence avec la fréquence d'un autre oscillateur dont la bobine est placée sur un pot avec une plante. Mais quand j'ai commencé à prototyper l'appareil, je me suis soudainement rappelé comment j'étais autrefois tombé sous une « tension de pas ». Cela m'a incité à faire une autre expérience.

Et en effet, dans tous ceux trouvés sur Internet structures faites maison, il a été proposé de mesurer la résistance du sol au courant continu. Et si vous essayez de mesurer la résistance courant alternatif? Après tout, en théorie, le pot de fleurs ne devrait pas se transformer en « batterie ».

Collecté le schéma le plus simple et l'a immédiatement testé sur différents sols. Le résultat était encourageant. Aucune tendance suspecte à l’augmentation ou à la diminution de la résistance n’a été détectée, même en quelques jours. Par la suite, cette hypothèse a été confirmée dans le courant arrosoir, dont le travail reposait sur un principe similaire.

Circuit électrique d'un capteur de seuil d'humidité du sol.

À la suite de recherches, ce circuit est apparu sur une seule puce. N'importe lequel des microcircuits répertoriés fera l'affaire : K176LE5, K561LE5 ou CD4001A. Nous vendons ces microcircuits pour seulement 6 centimes.

Le capteur d'humidité du sol est un dispositif à seuil qui répond aux changements de résistance au courant alternatif (impulsions courtes).

Un oscillateur maître est monté sur les éléments DD1.1 et DD1.2, générant des impulsions à intervalles d'environ 10 secondes. https://site/

Condensateurs de séparation C2 et C4. Ils ne passent pas dans le circuit de mesure D.C. que génère le sol.

La résistance R3 définit le seuil de réponse et la résistance R8 fournit l'hystérésis de l'amplificateur. La résistance ajustable R5 définit la polarisation initiale à l'entrée DD1.3.

Le condensateur C3 protège du bruit et la résistance R4 détermine la résistance d'entrée maximale circuit de mesure. Ces deux éléments réduisent la sensibilité du capteur, mais leur absence peut conduire à de fausses alarmes.

Il ne faut pas non plus choisir une tension d'alimentation du microcircuit inférieure à 12 Volts, car cela réduit la sensibilité réelle de l'appareil en raison d'une diminution du rapport signal sur bruit.

De nombreuses plantes se sont adaptées à un certain habitat. Par conséquent, sur la base de leur présence sur le site, on peut tirer une conclusion sur la structure, la composition chimique et la réaction du sol, le degré de sa fertilité et le niveau des eaux souterraines. Cette information est souvent confirmée par des recherches sur le site et des analyses de sol en laboratoire.

Les plantes sont des indicateurs de la fertilité des sols

Sur les sols très fertiles, poussent des plantes telles que l'ortie, le framboisier, l'épilobe, la reine des prés, l'onglons, la chélidoine, la valériane, l'oseille des bois, l'anémone des prés et le brome sans arête. Sur sols de fertilité moyenne - véronique à longues feuilles, angélique, herbe de rivière, gaulthérie, pulmonaire, herbe à deux feuilles, natatoire, fétuque. Si des lichens, des mousses, des airelles rouges, de l'herbe blanche, des épillets odorants, des pattes de chat, des canneberges et des joncs filamenteux se trouvent sur le site, cela signifie que le sol ici est caractérisé par une faible fertilité.

POUR IDENTIFIER LES ZONES LES PLUS OMBRAGÉES DU JARDIN, il est recommandé d'identifier les ombres des bâtiments, des grands arbres et des clôtures à 8-9, 12-13 et 17-18 heures, puis d'ombrer ces endroits sur le plan du site. Là où l’ombrage se chevauche, c’est là que l’ombre sera la plus épaisse.

Les plantes sont des indicateurs de la chimie du sol

Certaines plantes peuvent indiquer une accumulation ou une carence prononcée de certains produits chimiques.

Lorsqu'il y a une grande quantité d'azote dans le sol, des plantes comme le mouron, le framboisier, l'ortie, le séneçon, l'épilobe, le quinoa et la renoncule apparaissent. La potentille, le gaillet tenace, l'agropyre et la renouée poussent dans les prairies et les zones labourées. Toutes ces plantes sont d'un vert vif. Un manque d'azote est indiqué par la couleur vert pâle des plantes et une diminution du nombre de branches et de feuilles. Dans de telles conditions, poussent des carottes sauvages, des sedums et des nombrils.

Avec une teneur élevée en calcium dans le sol, les légumineuses poussent bien, notamment la luzerne, ainsi que le mélèze de Sibérie. S'il y a un manque de calcium et que le sol devient plus acide, des plantes comme l'oseille, l'herbe blanche, le gazon et la sphaigne apparaissent. Ils tolèrent l'accumulation de sels d'aluminium, de fer et de manganèse dans le sol.

Les plantes sont des indicateurs des niveaux d'humidité du sol

Les plantes adaptées aux milieux très humides sont appelées hygrophytes. Ils vivent principalement dans les zones humides. Ceux-ci comprennent le romarin sauvage, le romarin sauvage, la serpentine, la myrtille, le géranium des prés, la menthe des champs, la chicouté, le roseau forestier, le souci, la potentille des marais, la spleenwort et la reine des prés.

Les plantes mésophytes sont courantes sur les sols humides, mais pas sur les zones humides. Il s'agit d'herbes des prés et des forêts : airelle rouge, herbe à hérisson, bleuet, pois de souris, trèfle des prés, stoneweed, sabotée, styrène des prés, sétaire des prés, agropyre rampant, pâturin des prés, fléole des prés, rang des prés, lycètes, solidago, oseille.

Les sols secs sont préférés par les plantes xérophytes - herbe à plumes, patte de chat, différents types le sedum (grand, caustique, violet), l'agrostide blanche, l'absinthe, la camomille, la busserole, l'épervière velue, ainsi que les lichens terrestres.

Plantes indicateurs des niveaux des eaux souterraines

La profondeur des eaux souterraines peut être déterminée à l'aide de plantes indicatrices, divisées en 5 groupes. Si plusieurs plantes du même groupe se trouvent sur le site ou si une certaine plante a poussé, le niveau de la nappe phréatique peut être déterminé avec précision.

1 groupe. Dans les zones où les eaux souterraines sont situées à plus de 1,5 m de profondeur, poussent principalement le trèfle des prés, le brome sans arête, le grand plantain et l'agropyre rampant.

2ème groupe. Lorsque les eaux souterraines se trouvent à une profondeur de 1 à 1,5 m, les pois souris, le pâturin des prés, la fétuque des prés, l'agrostide blanche et le pâturin des prés poussent en abondance.

3ème groupe. Dans les zones où les eaux souterraines sont peu profondes (0,5 à 1 m), on trouve souvent de l'alpiste des Canaries et de la reine des prés.

4ème groupe. Si la nappe phréatique est peu profonde (0,1 à 0,5 m), la zone sera remplie de roseau de Langsdorff, de renard et de carex pointus.

5 groupe. Sur zones humides(eaux souterraines à une profondeur de 0 à 0,1 m) poussent des carex gazonnés et vésiculaires.

Certaines plantes peuvent être classées en deux groupes à la fois, mais elles permettent également d'estimer le niveau de la nappe phréatique. Par exemple, la prêle des marais pousse dans les zones où les eaux souterraines sont peu profondes - 0,1 à 1 m, et le souci des marais - jusqu'à 50 cm.

Plantes indicateurs de l'acidité du sol

La composition chimique du sol affecte sa réaction (pH). Il existe des sols plus ou moins acides, alcalins et neutres. Les sols acides se trouvent le plus souvent dans les zones forestières. Leur teneur excessive en composés acides affecte négativement la croissance et le développement de nombreux plantes cultivées. Ces sols contiennent généralement des quantités accrues d'aluminium et de manganèse, qui provoquent des perturbations du métabolisme des glucides et des protéines dans le corps végétal. Un excès de ces éléments entraîne un retard dans la formation des organes reproducteurs et perturbe propagation des graines, et conduit même dans certains cas à la mort des plantes. Également dans sols acides contient moins de bactéries du sol qui contribuent à la décomposition des particules organiques (restes d'organismes vivants). Ainsi, la teneur dans le sol diminue nutriments sous une forme digestible par les plantes.

Les plantes indicatrices de la réaction du sol sont divisées en 3 groupes. Sur les sols acides, les plantes acidophiles sont courantes, sur les sols neutres - les neutrophiles et sur les sols alcalins - les basophiles. Les acidophiles fortement prononcés poussant dans un sol avec un pH de 3,0 à 4,5 sont les mousses (sphaigne, hylocomium, dicranum), les mousses (en forme de massue, annuelles, aplaties), les lichens (cetraria), les myrtilles, les camarines noires, les mousses velues, la linaigrette vaginale.

Modérément acidophiles sont le romarin sauvage, l'herbe des marais, l'airelle rouge, le roseau moulu, la renouée et la renouée à feuilles d'oseille, le souci des marais, l'oseille, la renoncule venimeuse, la menthe, le plantain, l'agropyre, le romarin européen, le cœur des prés, la cudweed, la busserole, la myrtille, la violette des chiens. , racine de chicorée. Ils poussent dans des sols avec un pH de 4,5 à 6,0.

Les sols légèrement acides avec un pH de 5,0 à 6,7 sont préférés pour l'épandage de bore, de véronique à longues feuilles, de renoncule et d'anémone de chêne, d'herbe de rivière, de renouée serpent, de stellaire verte, de chênaie, d'oseille du lièvre, de clochettes à feuilles d'ortie et à larges feuilles, pied de chat, pulmonaire obscure, framboisier, fougère, carex velu et précoce, fougère mâle, cassis, brochet.

Sur sols légèrement acides et neutres avec un pH de 4,5 à 7,0, mousses vertes (hylocomium, saule bouc, pleurosium), chardon, mélilot blanc, géranium des bois, fraisier des bois, trèfles des prés et rampant, muguet, potentille, et manteau, on trouve souvent le tussilage, le laiteron des champs, la bourse à pasteur, l'inodore et la camomille, le radis des champs, la reine des prés, l'achillée millefeuille.

Les plantes neutrophiles qui préfèrent les sols avec un pH de 6,0 à 7,3 sont la pruche, la berce du Caucase, le trèfle des montagnes et des prés, le fraisier vert, la sétaire des prés, la saponaire, le manchot des prés, la groseille à maquereau européenne et la chicorée.

Neutre et faible sols alcalins avec un pH de 6,7 à 7,8, sert d'habitat à la vesce, à la moutarde des champs, à la chénopode, au delphinium, au keleria, au brome sans arêtes, à la luzerne en croissant, à l'herbe cornue, au tussilage, au pâturin des prés, au carex velue, à l'agrostide stolonifère, à la gomme blanche, à la fléole des prés. .

Les plantes basiphylliques qui préfèrent les sols alcalins avec un pH de 7,8 à 9,0 sont le sureau de Sibérie et l'orme rugueux.

Les plantes sont des indicateurs de caractéristiques particulières du sol

Certaines plantes se sont adaptées à des conditions de croissance particulières et leur présence sur le site permet de tirer certaines conclusions. Par exemple, si le sol est recouvert de renoncules, de linaire vulgaire, de luzerne, de tussilage, d'asclépiade et de lumbago, cela signifie que le sol contient beaucoup de substances calcaires.

LES INDICATEURS DE PLANTES SONT UTILISÉS NON SEULEMENT POUR DÉTERMINER LE TYPE DE SOL, MAIS AUSSI POUR RECHERCHER DES RESSOURCES MINÉRALES. Par exemple, l'acanthophyllum dans des conditions normales a des fleurs roses, sur un sol à haute teneur en soufre - blanches et sur un sol contenant des impuretés de zinc - jaunâtres.

Le quinoa et la saline poussent dans un sol salé. Le mouron et la molène préfèrent les grès. Sur les limons et sols argileux La renoncule rampante et le pissenlit sont communs. Si vous voyez de la potentille envahie, de la renoncule rampante, du plantain et de l'agropyre, alors le sol à cet endroit est dense. Dans un endroit ensoleillé, le solidago pousse et à l'ombre, l'oseille des bois, l'oseille commune. Dans les zones où des sels de métaux lourds sont présents dans le sol, le lumbago et les violettes poussent. S'il y a un manque de bore dans le sol, l'absinthe haute, le prutnyak et la saline se transforment généralement en nain.

Des niveaux élevés de zinc et de plomb modifient la forme des pétales de certaines plantes, comme le coquelicot. Lorsqu'il y a un excès de cuivre et de molybdène dans le sol, les pétales de la rose deviennent étroits et anormalement disséqués. Sol meuble avec une teneur élevée en substances organiques est endroit préféré pour l'ortie, la pimprenelle, l'agropyre.