Vlažnost tal je najpomembnejši agrotehnični parameter v pedologiji, geologiji, ekologiji in hortikulturi, ki resno vpliva na kakovostno delovanje ekološkega sistema – biogeocenoze. Danes obstaja veliko načinov za merjenje. V članku bomo govorili o določanju vlažnosti tal in primerjali učinkovitost različnih naprav za njeno merjenje.

Razlogi za potrebo po vlagi tal

Vlažnost je eden glavnih dejavnikov, ki vplivajo na rodovitnost tal. Izvaja naslednje naloge:

• obogatitev zelenjave in sadne kulture voda;
• vlažnost tal vpliva na količino zraka, raven soli in prisotnost škodljivih sestavin;
• zagotavlja plastično in gosto strukturo zemlje;
• vpliva na temperaturo in tudi na toplotno kapaciteto;
• ne dopušča preperevanja tal;
• prikazuje sposobnost tal za agrotehnične in kmetijske postopke.

Za popolno delovanje rastlinskega organizma morajo njegove celice in tkiva prejeti dovolj vode, zlasti med aktiviranjem življenjskih procesov.

Optimalna vlažnost tal

Nasvet #1. Upoštevati je treba, da mora biti raven optimalne vlažnosti med kalitvijo višja kot med zorenjem pridelkov.

Kako določiti vlažnost tal

Danes obstajajo naslednje metode za izračun vlažnosti tal:

• termostat-teža;
• radioaktivno - je meritev sevanja radioaktivnih snovi, ki se nahajajo v zemlji;
• električni – v v tem primeru določijo se odpornost tal, prevodnost, induktivnost in kapacitivnost;
• merilnik napetosti - metoda temelji na razliki vodne napetosti med faznimi mejami;
• optični - za to metodo je značilna odbojnost svetlobnih tokov;
• ekspresne metode, zlasti organoleptične.

Najpreprostejša in najpogostejša sta termostatska in organoleptična metoda. Prvi je najbolj natančen, drugi pa zahteva malo časa in ga ne potrebuje posebna oprema. Naprave za določanje električnega upora so navedene v tabeli.

Določanje električnega upora

V tem primeru se uporabljajo senzorji, ki so izdelani iz mavca. Ti senzorji vsebujejo 2 elektrodi, povezani neposredno z merilnikom. Električni upor material je odvisen od prisotnosti tekočine v njem, ki v skladu s tem meri stopnjo vlage v zemlji. V tla se naredijo luknje do želene globine in vanje se nato namestijo senzorji. Tesen stik med zaznavnim elementom in tlemi je pomemben (to je nujen dejavnik za vse merilnike vlage).

Sodobni tipi senzorjev uporabljajo zrnat material, ki obdaja posebno membrano in perforirane pokrove, ki so izdelani iz jekla ali PVC. To zagotavlja daljšo življenjsko dobo senzorjev, hitrejše odzivne čase in natančnejše meritve. Ti senzorji se lahko uporabljajo v avtomatsko krmiljenih namakalnih sistemih. Instrumenti za določanje vlage, opremljeni z dielektričnimi sondami, so navedeni v tabeli.

Meritve z dielektričnimi sondami TDR in EDR

Določanje indikatorjev vlažnosti tal s to metodo se izvede z izračunom dielektričnega medija, ki je odvisen od vlažnosti tal. Preverjanje prisotnosti vlage v zemlji izzove spremembo njene dielektrične konstante, kar omogoča merjenje razmerja med temi parametri. Prednost te vrste tipala je možnost prenosa meritev brez žic.

Danes obstajajo tudi naprave, katerih sonde se stalno nahajajo v cevi na zahtevani globini. V tem primeru se odčitki samodejno vzamejo in nato posredujejo opazovalcu. V skladu s tem je cena teh naprav veliko višja. Instrumenti za merjenje z uporabo zemeljskih tenziometrov so navedeni v tabeli.

Tenziometrska metoda za merjenje vlažnosti

Tenziometer je sestavljen iz keramičnega filtra, plastična cev in vakuumski manometer, takoj po polnjenju z vodo, ki se spusti v zemljo za izračun tlaka. Tekočina se premika keramični element, kar povzroči spremembo tlaka v cevi, pa tudi spremembe odčitkov števca. Po hidracijskem postopku ali padavinah v zemlji voda ne pride v cev, dokler se potencial ne premakne med zemljo in tenziometrom. Naprave so cevi, ki so na voljo za nakup, različnih dolžin za izračun vlažnosti tal na različnih globinah.

Naprave se praviloma uporabljajo za določanje začetka in konca zalivanja. Priporočljivo je, da jih postavite na različne globine, na primer 20 ali 40 centimetrov. Na podlagi rezultatov študije naprave je mogoče izmeriti začetno obdobje namakanja (na podlagi podatkov naprave, ki se nahaja blizu površine), kot tudi končni čas namakanja (glede na odčitke naprava, ki se nahaja globlje).

Kako povečati vlažnost tal

Za povečanje vlažnosti, na primer v rastlinjaku, poškropite posevke, poti, grelne naprave, kot tudi stekleni strop in povečati namakanje. Poleg namakanja po cevi se danes na kmetijah uporabljajo: škropljenje, podpovršinsko namakanje in kapljično namakanje. Najbolj priljubljena vrsta je škropljenje, v tem primeru se rastline hkrati zalivajo, temperatura listja in izhlapevanje se zmanjšata, pregrevanje posevkov pa se odpravi.

Namig #2. Za zmanjšanje ravni vlage v tleh struktura rastlinjaka treba je izvesti prezračevanje, povišati temperaturo zraka, zmanjšati število in količino zalivanja.

Ali regija vpliva na vlažnost tal?

Za moskovsko regijo so značilna podzolna, travnato-podzolna tla, siva gozdna tla in černozemi. Za ozemlje Urala - glinasto, peščeno in podzolično. Podzolna tla so pogosta v Sibiriji. V regiji Volga so černozemi in podzolična tla, v Leningradska regija Pogosto najdemo podzolična tla.

Kako izračunati optimalno obdobje in količino zalivanja

Številne študije kažejo, da lahko najbolj optimalne kazalnike potrebe rastlinskega organizma po vodi imenujemo fiziološko stanje. te rastline, sesalna sila listja, koncentracija in osmotski tlak celičnega soka itd.:

• Pogosto se izvaja določanje datumov namakanja z vizualno metodo, to je z zunanjimi znaki;
• naslednja indikativna metoda je merjenje vlažnosti tal na dotik;
• Približne stopnje namakanja je mogoče določiti z uporabo celotnega sevanja. Slednji se v tem primeru meri v obdobjih med postopki zalivanja.

Namakalna shema za različno vlažnost tal

Vlažnost tal je eden glavnih dejavnikov rodovitnosti. Razmislimo o glavnih zahtevah za namakanje tal različne stopnje gojenje zelenjave in sadja:

• zmerno zalivanje - ne dovolite namakanja in tudi popolnoma suha prst;
• škropljenje listov med cvetenjem - izvaja se obilno zalivanje poletni čas, po koncu cvetenja se rastlina redko izvaja v obdobju počitka;
• škropljenje v toplih letnih časih - tla poleti zahtevajo obilno zalivanje, zmanjšano v hladnem vremenu.

Odgovori na pogosta vprašanja

Vprašanje št. 1. Kako ugotoviti, ali je v tleh dovolj vlage?

V roko morate vzeti malo zemlje in jo stisniti; če se vlaga ne pojavi med prsti, odprite dlan. Gruda zemlje ni razpadla - to pomeni, da je raven vlage zadovoljiva.

Vprašanje št. 2. Kako lahko povečate vlažnost tal v rastlinjaku?

V tem primeru je treba povečati zalivanje, rahlo znižati temperaturo, rastline, tla in poti pa tudi poškropiti z vodo.

Vprašanje št. 3. V katerem obdobju rasti rastline potrebujejo največ vlage?

Med rastno sezono rastlinski organizmi najbolj potrebujejo intenzivno zalivanje.

Vprašanje št. 4. Katera je najboljša metoda za merjenje vlažnosti tal?

Najenostavnejša in najbolj priljubljena sta termostatska in organoleptična metoda.

Napake vrtnarjev, ki vodijo do namakanja

• Glavna napaka je neurejeno namakanje zemlje.
• Prav tako je treba opozoriti, da ni apnenja in pravilnega gnojenja tal, ki so nagnjene k zalivanju.
• Tudi vrtnarji pogosto pozabijo na organizacijo. drenažni sistem. Vse to na splošno negativno vpliva na kakovost tal.

Kot taka sta pojma pomanjkanje vlage ali zamakanje precej relativna. Visoka vlažnost tla v kombinaciji z velikimi mineralni dodatki, kot tudi ugodni temperaturni indikatorji, aktivira intenzivno fotosintezo, hitro rast pridelkov in povečanje skupne biomase. Skladno s tem, ko se temperatura zniža, podobno povečano vlaženje negativno vpliva. Kot lahko vidite, je parameter, kot je vlažnost tal, zelo pomemben pri gojenju katerega koli pridelka. različne vrste prsti in v različnih podnebnih širinah.

Številne rastline so se prilagodile določenemu habitatu, zato je na podlagi njihove prisotnosti na rastišču mogoče sklepati o strukturi, kemični sestavi in ​​reakciji tal, stopnji njene rodovitnosti, stopnji pojavnosti. podtalnica. Te informacije pogosto potrdijo raziskave na mestu in laboratorijski testi tal iz njega.

Rastline so pokazatelji rodovitnosti tal

Na zelo rodovitnih tleh uspevajo rastline, kot so kopriva, malina, ognjič, travniška osladka, kopitnjak, čebulica, baldrijan, močvirna kislica, travniški čig in brezosebnik. Na tleh srednje rodovitnosti - dolgolistna vrtnica, angelika, rečna trava, ozimnica, pljučnica, dvolistnica, žolčnik in bilnica. Če na mestu najdemo lišaje, mahove, brusnice, belo travo, dišeče klasje, mačjo šapo, brusnice in nitasti rogoz, to pomeni, da je tukaj značilna nizka rodovitnost tal.

ZA PREPOZNAVANJE NAJBOLJ OSENJENIH OBMOČIJ V ZELENJAVNEM VRTU je priporočljivo, da sence zgradb, visokih dreves in ograj določite ob 8-9, 12-13 in 17-18 urah, nato pa ta mesta zasenčite na načrtu rastišča. Kjer se senčenje prekriva, bo senca najdebelejša.

Rastline so indikatorji kemije tal

Nekatere rastline lahko kažejo na izrazito kopičenje ali pomanjkanje določenih kemikalij.

Ko je v tleh velika količina dušika, se pojavijo rastline, kot so čičerka, malina, kopriva, mletica, ognjič, kvinoja in ranunkulusa. Na travnikih in oranicah uspevajo petoprstnik, trdoživka, pšenična trava in dresnik. Vse te rastline so svetlo zelene. Na pomanjkanje dušika kaže bledo zelena barva rastlin ter zmanjšanje števila vej in listov. V takšnih razmerah rastejo divje korenje, sedum in pupek.

Z visoko vsebnostjo kalcija v tleh dobro uspevajo stročnice, zlasti lucerna, pa tudi sibirski macesen. Če pride do pomanjkanja kalcija in tla postanejo bolj kisla, se pojavijo rastline, kot so kislica, bela trava, travna trava in sphagnum. Prenašajo kopičenje soli aluminija, železa in mangana v tleh.

Rastline so indikatorji vlažnosti tal

Rastline, prilagojene na zelo vlažna okolja, imenujemo higrofiti. Živijo predvsem v mokriščih. Mednje sodijo divji rožmarin, divji rožmarin, kačja trava, borovnica, travniška pelargonija, njivska meta, oblačka, gozdna trstika, ognjič, močvirski petoprstnik, slezenovec in travniška sladica.

Mezofitske rastline so pogoste na vlažnih tleh, ne pa tudi na mokriščih. To so travniška in gozdna zelišča: brusnica, ježevka, roženec, mišji grah, travniška detelja, koščica, parkelj, plavut, travniški lisičji rep, plazeča pšenična trava, travniška srčka, timothy, travniški čin, plavasti mahovi, slaščica, kislica.

Suha tla imajo raje kserofitne rastline - pernato perje, mačja šapa, različne vrste sedum (velika, jedka, škrlatna), bela ukrivljena trava, pelin, kamilica, medvejka, dlakavi jastreb, pa tudi kopenski lišaji.

Rastlinski indikatorji ravni podzemne vode

Globino podzemne vode lahko določimo z indikatorskimi rastlinami, razdeljenimi v 5 skupin. Če je na mestu več rastlin iz iste skupine ali je zrasla določena rastlina, je mogoče natančno določiti nivo podzemne vode.

1 skupina. Na območjih, kjer se podzemna voda nahaja na globini več kot 1,5 m, rastejo predvsem travniška detelja, brezosebna deteljica, veliki trpotec in plazeča pšenična trava.

2. skupina. Ko se podzemna voda pojavi na globini 1–1,5 m, obilno uspevajo mišji grah, travniška modra trava, travniška bilnica, bela ukrivljena trava in travniška trava.

3. skupina. Na območjih s plitko podtalnico (0,5–1 m) pogosto najdemo kanarčkovo travo in travnik.

4. skupina. Če je podzemna voda plitva (0,1–0,5 m), bo območje napolnjeno z Langsdorffovim trstikom in lisičkom ter ostrim šašem.

5 skupina. Vklopljeno vlažnih prostorih(podtalnica v globini 0–0,1 m) rastejo travni in mehurjasti šaši.

Nekatere rastline lahko razvrstimo v dve skupini hkrati, omogočajo pa tudi oceno nivoja podzemne vode. Na primer, močvirska preslica raste na območjih s plitko podtalnico - 0,1–1 m, močvirski ognjič pa do 50 cm.

Rastlinski indikatorji kislosti tal

Kemična sestava tal vpliva na njeno reakcijo (pH). Obstajajo tla različnih stopenj kislosti, alkalne in nevtralne. Kisla tla najpogosteje najdemo v gozdnatih območjih. Prekomerna vsebnost kislih spojin v njih negativno vpliva rast razvoj mnogih gojene rastline. Takšna tla običajno vsebujejo povečane količine aluminija in mangana, ki povzročata motnje v presnovi ogljikovih hidratov in beljakovin v rastlinskem telesu. Presežek teh elementov vodi do zamude pri nastajanju reproduktivnih organov in moti razmnoževanje s semeni, v nekaterih primerih pa vodi celo do smrti rastlin. tudi v kisla tla vsebuje manj talnih bakterij, ki prispevajo k razgradnji organskih delcev (ostankov živih organizmov). Tako se vsebnost v tleh zmanjša hranila v rastlinsko prebavljivi obliki.

Rastline, ki so indikatorji reakcije tal, delimo v 3 skupine. Na kislih tleh so pogoste acidofilne rastline, na nevtralnih tleh - nevtrofilci in na alkalnih tleh - bazofili. Močno izraženi acidofili, ki rastejo v tleh s pH 3,0–4,5, so mahovi (sphagnum, hylocomium, dicranum), mahovi (klubasti, enoletni, sploščeni), lišaji (cetraria), borovnice, borovke, dlakavi mah, vaginalna bombažna trava .

Zmerno kisloljubne so divji rožmarin, močvirje, brusnica, trstičnica, dresnik in kislični dresnik, močvirski ognjič, kislica, strupena metlica, meta, trpotec, pšenična trava, rožmarin, travniški srček, aroma, medvejka, borovnica, pasja vijolica. , koren cikorije. Rastejo v tleh s pH 4,5–6,0.

Rahlo kisla tla s pH 5,0–6,7 so najprimernejša za trošenje bora, dolgolistne vrtnice, metlice in hrastove vetrnice, povodne trave, kačjega dresnika, zelenega piščanca, hrastove trave, zajčje kislice, koprivnih in širokolistnih zvončkov, mačje tačke. , navadni pljučnik, malina, pravratnik, dlakavi in ​​zgodnji šaš, moška praprot, črni ribez, ščuka.

Na rahlo kislih in nevtralnih tleh s pH 4,5–7,0 rastejo zeleni mahovi (hilokomij, kozja vrba, plevroza), bodika, bela detelja, gozdna pelargonija, gozdna jagoda, travniška in plazeča detelja, majska šmarnica, petoprstnik, in plašč pogosto najdemo , mabel, osat, pastirska torbica, brezdimnica in kamilica, njivska redkev, travniška osladka, rman.

Nevtrofilne rastline, ki imajo raje tla s pH 6,0–7,3, so hemlock, sibirska mraznica, gorska in travniška detelja, zelena jagoda, travniški lisičji rep, milnica, travniški pingvin, kosmulja, radič.

Nevtralno in šibko alkalna tla s pH 6,7–7,8 služijo kot življenjski prostor grašici, njivski gorjušici, gosji nogi, delfiniju, keleriji, brezastemu klobuku, lucerni, rožnatu travi, podebelu, travniškemu ognjusu, dlakavemu šašu, upogibniku, cimetovcu, belemu smilu, travniškemu timothyju. .

Bazifilne rastline, ki imajo raje alkalna tla s pH 7,8–9,0, so sibirski bezeg in brest.

Rastline so indikatorji posebnih lastnosti tal

Nekatere rastline so se prilagodile specifičnim rastnim razmeram in njihova prisotnost na rastišču nam omogoča nekatere zaključke. Na primer, če je zemlja prekrita z maslenico, krastačo, lucerno, podebelom, mlečkom in na njej raste lumbago, to pomeni, da je v prsti veliko apnenčastih snovi.

RASTLINSKI INDIKATORJI SE NE UPORABLJAJO SAMO ZA DOLOČANJE VRSTE TAL, TEMVEČ TUDI ZA ISKANJE MINERALNIH VIROV. Na primer, acantophyllum ima v normalnih pogojih rožnate cvetove, na tleh z visoko vsebnostjo žvepla - bele in na tleh z nečistočami cinka - rumenkaste.

V slani zemlji rasteta kvinoja in solnica. Chickweed in mullein raje peščenjake. Na ilovicah in glinasta tla Pogosta sta plazeča maslenica in regrat. Če opazite razraščen petoprstnik, plazečo maslenico, trpotec in pšenično travo, potem je zemlja na tem mestu gosta. Na sončnem mestu raste solidago, v senci pa lesna kislica, navadna kislica. Na območjih, kjer so v tleh prisotne soli težkih kovin, rastejo lumbago in vijolice. Če v tleh primanjkuje bora, se navadno visoki pelin, prutnjak in solnica spremenijo v pritlikave.

Visoke vsebnosti cinka in svinca spremenijo obliko cvetnih listov nekaterih rastlin, na primer maka. Če je v tleh presežek bakra in molibdena, se cvetni listi vrtnice zožijo in nenaravno razkosajo. Rahla zemlja z visoko vsebnostjo organskih snovi je najljubši kraj za koprivo, žganico, pšenično travo.

Napisal sem veliko mnenj o avtomatizaciji dacha, a od takrat govorimo o Kar se tiče dacha, je avtomatsko zalivanje eno od prednostnih področij avtomatizacije. Obenem je treba vedno upoštevati tudi padavine, da ne bi po nepotrebnem poganjali črpalk in poplavljali strug. Veliko kopij je bilo pokvarjenih na poti do nemotenega pridobivanja podatkov o vlažnosti tal. Pregledamo še eno možnost, ki je odporna na zunanje vplive.

Par senzorjev je prišel v 20 dneh v posameznih antistatičnih vrečkah:




Lastnosti na spletni strani prodajalca:):
Blagovna znamka: ZHIPU
Vrsta: Senzor vibracij
Material: mešanica
Izhod: preklopni senzor

Razpakiranje:


Žica ima dolžino približno 1 meter:


Poleg samega senzorja komplet vključuje nadzorno ploščo:




Dolžina senzorskih senzorjev je približno 4 cm:


Konice senzorja so videti kot grafit - postanejo umazano črne.
Spajkamo kontakte na šal in poskušamo priključiti senzor:




Najpogostejši senzor vlage v tleh v kitajskih trgovinah je ta:


Mnogi vedo, da ga po kratkem času poje zunanje okolje. Učinek korozije lahko nekoliko zmanjšamo tako, da tik pred meritvijo vklopimo napajanje in ga izklopimo, ko meritev ni. Ampak to se ne spremeni veliko, takole je moj izgledal po nekaj mesecih uporabe:




Nekdo poskuša uporabiti debelo bakreno žico ali palice iz nerjavečega jekla, alternativo, zasnovano posebej za agresivne zunanje okolje služi kot predmet pregleda.

Odložimo ploščo iz kompleta in preidimo na sam senzor. Senzor je uporovnega tipa, ki spreminja svoj upor glede na vlažnost okolja. Logično je, da je brez vlažnega okolja odpornost senzorja ogromna:


Spustimo senzor v kozarec vode in vidimo, da bo njegov upor približno 160 kOhm:


Če ga odstranite, se bo vse vrnilo v prvotno stanje:


Preidimo k preizkusom na terenu. V suhi zemlji vidimo naslednje:


Dodajte nekaj vode:


Več (približno liter):


Skoraj popolnoma izlil liter in pol:


Dodal sem še en liter in čakal 5 minut:

Plošča ima 4 zatiče:
1 + moč
2 zemlja
3 digitalni izhod
4 analogni izhod
Po testiranju se je izkazalo, da sta analogni izhod in ozemljitev neposredno povezana s senzorjem, tako da če nameravate uporabiti ta senzor povezan z analognim vhodom, plošča nima velikega smisla. Če ne želite uporabljati krmilnika, lahko uporabite digitalni izhod; prag odziva se prilagodi s potenciometrom na plošči. Shema povezave, ki jo priporoča prodajalec pri uporabi digitalnega izhoda:


Pri uporabi digitalnega vhoda:


Sestavimo majhno postavitev:


Tukaj sem uporabil Arduino Nano kot vir energije, ne da bi prenesel program. Digitalni izhod je povezan z LED. Smešno je, da rdeče in zelene LED diode na plošči svetijo pri katerem koli položaju potenciometra in vlažnosti senzorskega okolja, edina stvar je, da ko se sproži prag, zelena lučka sveti nekoliko šibkeje:


Po nastavitvi praga ugotovimo, da je ob doseženi določeni vlažnosti na digitalnem izhodu 0, v primeru pomanjkanja vlage, napajalna napetost:




No, ker imamo v rokah krmilnik, bomo napisali program za preverjanje delovanja analognega izhoda. Analogni izhod senzorja priključimo na pin A1, LED pa na pin D9 Arduino Nano.
const int analogInPin = A1; // senzor const int analogOutPin = 9; // Izhod na LED int sensorValue = 0; // preberi vrednost s senzorja int outputValue = 0; // izhod vrednosti na pinu PWM z LED void setup() ( Serial.begin(9600); ) void loop() ( // preberite vrednost senzorja sensorValue = analogRead(analogInPin); // prevedite obseg možnih vrednosti senzorja ​​(400-1023 - nastavljen eksperimentalno) // v izhodnem območju PWM 0-255 outputValue = map(sensorValue, 400, 1023, 0, 255); // vklopi LED pri določeni svetlosti analogWrite(analogOutPin, outputValue ); // izpiši naše številke Serial.print; ("sensor = ");
Komentiral sem celotno kodo, svetlost LED je obratno sorazmerna z vlažnostjo, ki jo zazna senzor. Če morate nekaj nadzorovati, potem je dovolj, da dobljeno vrednost primerjate z določenim eksperimentalno določenim pragom in na primer vklopite rele. Edina stvar, ki jo priporočam, je obdelava več vrednosti in uporaba povprečja za primerjavo s pragom, saj so možni naključni skoki ali padci.
Potopimo senzor in vidimo:


Izhod krmilnika:

Če ga odstranite, se bo izhod krmilnika spremenil:

Videoposnetek delovanja tega preskusnega sklopa:

Na splošno mi je bil senzor všeč, zdi se, da je odporen na zunanje okolje; čas bo pokazal, ali je to res.
Tega senzorja ni mogoče uporabiti kot natančen indikator vlažnosti (kot vsi podobni), njegova glavna uporaba je določanje praga in analiza dinamike.

Če bo zanimanje, bom še naprej pisal o svojih podeželskih obrteh.
Hvala vsem, ki ste prebrali to oceno do konca, upam, da nekdo te informacije bo koristno. Popoln nadzor nad vlažnostjo tal in dobrota vsem!