چگونه می توان رطوبت خاک را اندازه گیری کرد؟ تعیین رطوبت خاک (روش ترموستاتیک وزنی). نصب و تنظیم کابینت خشک کن
ایالت استاندارد اتحادیهاتحاد جماهیر شوروی
خاک ها
روش هاتعاریفرطوبت,
حداکثر
هیگروسکوپیک
رطوبتورطوبت
پایدار
اراده هاگیاهان
GOST 28268 - 89
ایالت
کمیتهاتحاد جماهیر شورویتوسطمدیریت
کیفیت
محصولاتواستانداردها
مسکو
ایالت استاندارداتحادیهاتحاد جماهیر شوروی
تاریخمقدمه با 01.06.9 0
به 01.06.95
عدم رعایت استاندارد طبق قانون مجازات می شود
این استاندارد برای خاکهای غیر سنگی، یعنی خاک‌هایی که کسر جرمی ذرات بزرگ‌تر از 3 میلی‌متر از 0.5 درصد تجاوز نمی‌کند، اعمال می‌شود و روش‌هایی را برای تعیین میزان رطوبت، حداکثر رطوبت رطوبت سنجی و میزان رطوبت پژمرده‌ی پایدار گیاهان تعیین می‌کند.
1. روش برای تعیین رطوبت خاک
ماهیت روش تعیین از دست دادن رطوبت هنگام خشک کردن خاک است.
7- با رطوبت خاک تا 10 درصد;
5" » » سنت. 10 درصد
1.1. روش نمونه گیری
1.3.2. فنجان های BC-1 با شماره تمیز در یک کابینت در دمای (2±105) خشک می شوند.° C به مدت 1 ساعت، از کابینت خارج شده، در یک خشک کن با کلرید کلسیم خنک شده و با خطای حداکثر 0.1 گرم وزن می شود.
1.4 . انجام تحلیل
1.4.1. نمونه های خاک تجزیه ای در فنجان های شماره گذاری شده، خشک شده و وزن شده قرار می گیرند و با درب پوشانده می شوند.
1.4.2. فنجان ها و خاک در فنجان ها با خطای حداکثر 0.1 گرم وزن می شوند.
1.4.3 . فنجان ها باز می شوند و همراه با درب ها در یک کابینت خشک کن گرم قرار می گیرند.
خاک به وزن ثابت در دمای زیر خشک می شود:
(2±105) ° ج - کلیه خاکها به استثنای خاکهای گچی.
(80±2) ° ج - خاکهای گچی.
زمان خشک شدن قبل از اولین توزین:
خاک های غیر گچی: شنی - 3 ساعت، دیگران - 5 ساعت.
خاک های گچی - 8 ساعت.
زمان خشک شدن بعدی:
خاک های شنی - 1 ساعت؛
خاک های دیگر، از جمله خاک های گچی - 2 ساعت.
1.4.4. پس از هر بار خشک شدن، فنجان های حاوی خاک با درب بسته می شوند، در یک خشک کن با کلرید کلسیم خنک می شوند و با خطای حداکثر 0.1 گرم وزن می کنند، اگر توزین حداکثر 30 دقیقه پس از خشک شدن انجام شود، می توانید بسته را خنک کنید فنجان برای در فضای بازبدون خشک کن خشک کردن و توزین در صورتی که تفاوت بین توزین های مکرر از 0.2 گرم بیشتر نشود، متوقف می شود.به دلیل اکسید شدن مواد آلی در طول خشک شدن. در چنین مواردی باید کوچکترین جرم را برای محاسبات در نظر گرفت.
1.5. پردازش نتایج
1.5.1 . نسبت جرمی رطوبت خاک (دبلیو) V درصد با استفاده از فرمول محاسبه می شود
کجا متر 1 - توده خاک مرطوب با فنجان و درب، گرم؛
- توده خاک خشک شده با فنجان و درب، گرم؛
متر- جرم یک فنجان خالی با درب، گرم.
میانگین حسابی نتایج دو تعیین موازی به عنوان نتیجه تجزیه و تحلیل گرفته می شود. محاسبات به رقم دوم اعشار انجام می شود و سپس نتیجه به رقم اعشار اول گرد می شود.
1.5.2. انحراف نسبی مجاز نتایج تعیین های موازی از میانگین حسابی آنها با احتمال اطمینان 0.95 = P عبارتند از % مقدار اندازه گیری شده:
5- با رطوبت خاک تا 10 درصد;
3" »» سنت. 10 درصد
2. روش برای تعیین حداکثر رطوبترطوبت خاک
ماهیت روش این است که خاک را با رطوبت بخار اشباع کنید و سپس رطوبت خاک را تعیین کنید.
مقدار محدود کننده کل خطای نسبی روش با احتمال اطمینان 0.95 = P، درصد مقدار اندازه گیری شده است:
10 - در حداکثر رطوبت رطوبت تا 5٪.
7 """ St. 5 درصد
2.1. روش نمونه گیری
2.1.1 . نمونه برداری - توسط .
2.1.2. از نمونه دریافتی برای تجزیه و تحلیل، بقایای بزرگ گیاهی (ساقه، چمن، ریشه های بزرگ و غیره) با موچین حذف می شوند. خاک را در هوای آزاد به حالت خشک در هوا خشک می کنند و به صورت دستی در هاون و با یک نوک لاستیکی خرد می کنند. خاک معدنیآسیاب در آسیاب های مخصوص مجاز است.
2.1.3 . خاک خرد شده طبق GOST 214 از طریق الک الک می شود: خاک معدنی از طریق الک با سوراخ هایی به قطر 1 میلی متر ، خاک ذغال سنگ نارس - 2 میلی متر.
2.1.4 . از خاک خرد شده و الک شده دو نمونه تحلیلی به وزن هر کدام 5 تا 15 گرم به روش ربع بندی گرفته می شود.
2.2 . تجهیزات، مواد و معرف ها
کابینت خشک کن با کنترل کننده دما از 80 تا 105 درجه سانتی گراد با خطای کنترل تا 2 درجه سانتی گراد.
لیوان های شیشه ای برای توزین با درب نوع SN مطابق با GOST 25336.
کاغذ ردیابی یا کاغذ پوستی، فیلم پلاستیکی.
وازلین فنی
سولفات پتاسیم مطابق با GOST 4145، درجه تحلیلی.
آب مقطر بر اساس .
کلرید کلسیم فنی
2.3. آماده شدن برای تجزیه و تحلیل
2.3.1. تهیه خشک کن با محلول اشباع سولفات پتاسیم
آب مقطر که تا (5±40) درجه سانتیگراد گرم شده است، در لایه ای معادل 1/2 ارتفاع از کف خشک کن تا درج چینی در خشک کن ریخته می شود. سولفات پتاسیم درون آن ریخته شده و با هم زدن حل می شود تا زمانی که بلورهای نامحلول سولفات پتاسیم در ته دسیکاتور ظاهر شود.
2.3.2. تهیه لیوان های شیشه ای درب دار
فنجان های تمیز با شماره در یک کابینت خشک می شوند، در یک خشک کن با کلرید کلسیم خنک می شوند و با خطای 0.001 گرم وزن می شوند.
2.4. انجام تحلیل
2.4.1. نمونه های تحلیلی بر اساس پاراگراف ها گرفته شده است. - در فنجان های از پیش شماره گذاری شده، خشک شده و وزن شده قرار می گیرد و قطر فنجان ها را طوری انتخاب می کنند که لایه خاک در آنها از 4 میلی متر بیشتر نشود.
2.4.2 . فنجان های خاک بدون درب در یک خشک کن با محلول اشباع سولفات پتاسیم قرار داده می شود تا خاک با بخار آب اشباع شود. درب خشک کن به صورت هرمتیک بسته می شود، همانطور که در زیر نشان داده شده است، سطح آینه ای روی سطح بخش ها به دست می آید. برای جلوگیری از متراکم شدن بخار آب در هنگام نوسانات دمایی ناگهانی در اتاق، خشک کن در محافظ اینرسی حرارتی (پتو، پوسته فوم و غیره) قرار می گیرد. اشباع خاک در خشک کن های خلاء یا در کابینت های خلاء مجاز است.
2.4.3. اولین توزین فنجان ها با خاک 15 روز پس از شروع اشباع انجام می شود. برای انجام این کار، خشک کن را باز کنید، فنجان ها را با درپوش بپوشانید و آنها را با خطای 0.001 گرم وزن کنید، سپس درب ها را برداشته و دوباره فنجان های حاوی خاک را با محلول سولفات پتاسیم در خشک کن قرار دهید. برای اشباع اضافی، انجام الزامات
2.4.4. توزین های مکرر هر 5 روز یکبار انجام می شود. اشباع خاک با رطوبت در صورتی که اختلاف جرم در طول توزین های مکرر بیش از 0.005 گرم نباشد کامل در نظر گرفته می شود.
2.4.5. پس از کامل شدن اشباع، رطوبت خاک با مقدار تعیین می شود، اما توزین با خطای بیش از 0.001 گرم انجام می شود.
2.5. پردازش نتایج
2.5.1. حداکثر رطوبت رطوبت سنجی به عنوان درصد از محاسبه می شود
میانگین حسابی نتایج دو تعیین موازی به عنوان نتیجه تجزیه و تحلیل گرفته می شود. محاسبه به رقم سوم اعشار انجام می شود و سپس نتیجه به رقم دوم اعشار گرد می شود.
2.5.2. انحراف نسبی مجاز نتایج تعیین های موازی از میانگین حسابی آنها با احتمال اطمینان 0.95 = P عبارتند از % مقدار اندازه گیری شده:
7- در حداکثر رطوبت خاک تا 5 درصد رطوبت سنجی
5"" »» سنت. 5 درصد
3. روش برای تعیین رطوبت تمایل گیاه
ماهیت روش رشد گیاهان با استفاده از روش مینیاتورهای رویشی، کاهش ذخایر رطوبت در خاک تا از دست دادن مداوم تورگ توسط برگ های گیاه و تعیین رطوبت خاک است.
مقدار محدود کننده کل خطای نسبی روش با احتمال اطمینان 0.95 = P، درصد مقدار اندازه گیری شده است:
10 - در رطوبت پژمردگی پایدار تا 10٪؛
7 """ St. 10 درصد
3.1. روش نمونه گیری
3.1.1. نمونه برداری - توسط . آماده سازی نمونه - با توجه به
3.1.2 . خاک به صورت دستی در هاون و هاون با نوک لاستیکی خرد می شود و از طریق الک مطابق با GOST 214 با سوراخ هایی به قطر 3 میلی متر الک می شود.
3.1.3 . در خاک الک شده، میزان رطوبت طبق بندها به صورت درصد تعیین می شود. -
3.1.4 . با استفاده از روش چهارم، دو نمونه خاک برداشت می شود. توده نمونه خاک مرطوب (مترمعاون) بر حسب گرم با استفاده از فرمول محاسبه می شود
مترمعاون = 1,65 دبلیو- 165,
کجا دبلیو - رطوبت خاک، ٪.
3.2 . تجهیزات، مواد و معرف ها
شیشه های شیشه ای با ظرفیت 200 سانتی متر 3، نوع B، نسخه 1 یا 2 مطابق با GOST 25336.
نصب و راه اندازی نور روز با ارائه روشنایی سایت 5000 لوکس.
روان سنج آسپیراسیون
کووت با ماسه درشت.
سیلندرهای اندازه گیری با ظرفیت 100 و 250 سانتی متر 3 No.
دسیکاتور نسخه 2 طبق GOST 25336 با درج نسخه 1 مطابق.
ترازوهای آزمایشگاهی درجه 2 دقت با بیشترین حد وزن 200 گرم.
ردیابی کاغذ یا فیلم پلاستیکی.
فسفات آمونیوم، تک جایگزین طبق GOST 3771، درجه تحلیلی.
نیترات آمونیوم طبق GOST 22867، درجه تحلیلی.
نیترات پتاسیم مطابق با GOST 4217، درجه تحلیلی.
آب مقطر بر اساس .
3.3. آماده شدن برای تجزیه و تحلیل
3.3.1. محلولی از مخلوط مواد مغذی به میزان 50 سانتی متر مکعب در هر لیوان تهیه کنید. تهیه مخلوط مواد مغذی با حل کردن نمک های زیر در 5 dm 3 آب انجام می شود:
فسفات آمونیوم تک جایگزین - 2.03 گرم؛
نیترات آمونیوم - 3.88 گرم؛
نیترات پتاسیم - 2.68 گرم.
3.3.2. دایره هایی به اندازه یک لیوان از کاغذ ردیابی بریده می شوند تا از تبخیر سطح خاک جلوگیری شود.
3.3.3 . بذرهای جو، جو دوسر یا پنبه با سرعت جوانه زنی حداقل 95٪ برای کاشت انتخاب می شوند (دانه های کلاس 1 مطابق با GOST 10469، GOST 10470، GOST 5895). در مناطق کشت پنبه از دانه های پنبه برای کشت در سایر مناطق از جو یا جو استفاده می شود.
3.3.4 . برای جوانه زدن بذرها، یک کووت پر از شن و ماسه مرطوب فراوان بردارید. ماسه به حدی مرطوب می شود که وقتی کووت کج می شود، آب روی سطح ظاهر می شود. دانه ها به طور مساوی قرار می گیرند، با یک ورق کاغذ پوشانده می شوند و در اتاقی با دمای (2±20) قرار می گیرند.° ج. روش های جوانه زنی بذر تعیین شده توسط GOST 12038 مجاز است پیشرفت جوانه زنی بذر به صورت روزانه کنترل می شود.
3.4. انجام تحلیل
3.4.1. خاک انتخاب شده برای آنالیز در لیوان های شیشه ای با ظرفیت 200 سانتی متر مکعب ریخته می شود. با ضربه ملایم کف لیوان به سطح میز یا کاردک روی دیواره های لیوان، خاک به حجم 150 سانتی متر مکعب فشرده می شود. اگر هنگام ریختن آن در لیوان، زیر خط باشد، آنالیز بدون فشرده سازی انجام می شود.
3.4.2. گیاهان با رطوبت نزدیک به بهینه رشد می کنند که مطابق با مقادیر زیر رطوبت خاک و:
شن و ماسه، لوم شنی - 10-15٪؛
لوم سبک، متوسط - 15-25٪؛
لوم سنگین، خاک رس - 25-35٪.
ترکیب مکانیکی خاک بر اساس تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی تعیین می شود. تعیین بصری با توجه به روش ارائه شده در آن مجاز است.
توده آب ( m V) بر حسب گرم مورد نیاز برای رسیدن به این سطح از هیدراتاسیون با استفاده از فرمول محاسبه می شود
کجا دبلیوعمده فروشی - رطوبت مطلوب خاک مطابق با فواصل مشخص شده و ترکیب مکانیکی خاک،٪؛
دبلیو- رطوبت خاک، تعیین شده توسط، ٪. آبیاری خاک در سطح معین ابتدا با مخلوط مواد مغذی 50 سانتی متر مکعب در هر لیوان انجام می شود و سپس آب تمیزو وزن لیوان را با خاک کنترل کنید. توزین با خطای حداکثر 0.1 گرم انجام می شود.
3.4.3. بذرهای جوانه زده با ریشه جوانه زده بیش از نیمی از دانه با موچین انتخاب می شوند و هر بار 5 قطعه در خاک مرطوب کاشته می شوند. برای یک لیوان بذرها را در سوراخ هایی که قبلاً با موچین ساخته شده بود به عمق حدود 0.5 سانتی متر می کارند و با خاک پوشانده می شوند. پس از کاشت بذر، لیوان ها را با یک ورقه می پوشانند کاغذ ضخیمبرای جلوگیری از خشک شدن سریع سطح خاک.
3.4.4. هنگامی که شاخه ها ظاهر می شوند، کاغذ برداشته می شود و گیاهان در شیشه هایی در زیر نور مصنوعی با شدت نور (500±500) لوکس قرار می گیرند. یک سایکرومتر آسپیراسیون در مرکز نصب در سطح جایگاه چمن قرار داده شده است. گیاهان در دمای اتاق و مدت نور 16 ساعت در روز رشد می کنند.
3.4.5. کنترل وزن لیوان ها روزانه با خطای 0.1 گرم انجام می شود، زمانی که ذخایر رطوبت در خاک به حد پایینی رطوبت بهینه کاهش می یابد(5±75) درصد رطوبت بهینه، آب تا رطوبت مطلوبکنترل آن با توزین با خطای 0.1 گرم.
3.4.6. پس از ظهور اولین برگ (در پنبه اولین برگ واقعی)، دو گیاه از پنج گیاه برداشته می شوند و سه گیاه توسعه یافته باقی می مانند.
3.4.7. هر روز صبح و ظهر مشاهداتی از وضعیت گیاهان انجام می شود. هنگامی که سومین برگ جو یا جو تا سطح برگ دوم رشد کرد و گیاه پنبه مرحله باز کردن سومین برگ واقعی را آغاز کرد، سوراخ هایی در دایره های کاغذی که به اندازه یک لیوان آماده شده اند بریده می شوند. و دایره های کاغذ ردیابی را طوری روی سطح خاک می گذارند که لبه های کاغذ ردیابی با جوانه ها تماس نداشته باشد. پس از این، شن و ماسه در یک لایه یکنواخت به ضخامت حداقل 2 سانتی متر روی لیوان ها ریخته می شود.
3.4.8. پس از پر کردن دایره ها با ماسه، توزین کنترل و آبیاری متوقف می شود. به محض مشاهده گیاهانی که بر روی همه برگها تورگور کاهش یافته است، آنها را به خشک کن منتقل می کنند، جایی که رطوبت هوا نزدیک به اشباع است. دسیکاتور یک شبه در یک محافظ اینرسی حرارتی ساخته شده از وسایل کمکی (پتو، پوسته فوم و غیره) قرار می گیرد تا از نوسانات ناگهانی دما و متراکم شدن بخار آب در داخل خشک کن جلوگیری شود. اگر تا صبح گیاه تورگور را حداقل بر روی یک برگ احیا کرده باشد، شیشه به نصب روشنایی مصنوعی باز می گردد. اگر تا صبح تورگور روی هیچ برگ احیا نشده باشد، خاک این لیوان به سطح رطوبت پژمردگی پایدار رسیده و شیشه در همان روز برچیده می شود.
3.4.9. گیاهان قطع می شوند. ماسه، کاغذ ردیابی و 2 سانتی متر بالای خاک را بردارید. خاک باقی مانده از ریشه آزاد می شود و رطوبت خاک با مقدار رطوبت پژمردگی پایدار گیاه تعیین می شود.
3.5. پردازش نتایج
3.5.1. رطوبت پژمردگی پایدار گیاه (دبلیوب 3) به عنوان درصد با استفاده از فرمول محاسبه می شود.
میانگین حسابی نتایج چهار تعیین موازی به عنوان نتیجه تجزیه و تحلیل گرفته شده است. نتیجه به صورت درصد به رقم دوم اعشار محاسبه می شود و به دنبال آن به رقم اول اعشار گرد می شود.
3.5.2. انحراف نسبی مجاز نتایج تعیین های موازی از میانگین حسابی آنها با احتمال اطمینان 0.95 = P عبارتند از % مقدار اندازه گیری شده:
7 - در رطوبت پژمردگی پایدار تا 10٪.
5 »»»» St. 10 درصد
ضمیمه 1
اطلاعات
تهیه تجهیزات برای تعیین رطوبت خاک
1. نصب و تنظیم ترازو
ترازوهای آزمایشگاهی درجه 4 با حداکثر وزن 100 گرم با توجه به سطح تنظیم می شوند، سپس ابتدای ترازو مربوط به 0.0 گرم تنظیم می شود. نصب صحیح دماغه ها و تنظیم آنها بررسی می شود اوزان کلاس 2 دقت. ابتدای مقیاس، وسط مقیاس، مربوط به 50.0 گرم، و انتهای مقیاس، مربوط به 100.0 گرم، باید با تقسیمات مقیاس مشخص شده منطبق باشد و اگر اختلاف بیش از 0.1 گرم نباشد 0.1 گرم، از پیچ های تنظیم برای دستیابی به همزمانی های مورد نیاز استفاده کنید. ترازو در فواصل 0-100، 100-200، 200-300، 300-400 و 400-500 گرم اجازه عملکرد را می دهد.
2. نصب و تنظیم کابینت خشک کن
رطوبت خاک درصدی از میزان آب موجود در خاک است.
زندگی سخت خال ها، یا چرا خاک به آب نیاز دارد؟
ممکن است کسی فکر کند که خاک باید حاوی آب باشد تا خال ها از تشنگی نمیرند. مهم نیست که این نظر چقدر غیرمنتظره و عجیب به نظر می رسد، حقیقتی در آن وجود دارد: رطوبت برای بسیاری از ساکنان زیرزمینی واقعاً مهم است. اما این مهم ترین وظیفه آب نیست.
این وظایف اصلی چیست؟
- تامین آب برای گیاهان
- سطح رطوبت خاک بر محتوای هوا، شوری آن و محتوای مواد سمی تأثیر می گذارد.
- پشتیبانی از ساختار خاک، پلاستیسیته و چگالی.
- تاثیر بر رژیم دماو ظرفیت گرمایی
- جلوگیری از هوازدگی خاک
- میزان آمادگی زمین را برای فعالیت های کشاورزی و کشاورزی تعیین می کند.
طعم و رنگ ...
آب و خاک به سادگی برای یکدیگر ساخته شده اند. درست مثل هوا و آتش. رطوبت خاک چه چیز دیگری را تحت تأثیر قرار می دهد؟ مقدار آب موجود در خاک روی رنگ تأثیر می گذارد. هر چه خاک مرطوب تر باشد، تیره تر به نظر می رسد. این می تواند تا حدودی گمراه کننده باشد، زیرا رنگ خاک سطح حاصلخیزی آن را با چشم تعیین می کند. هرچه خاک حاوی هوموس بیشتری باشد، تیره تر است.
به هر حال، اصطلاح "چرنوزم" از اینجا آمده است - خاک غنی از نظر ارگانیک، "زمین سیاه".
بنابراین، رطوبت خاک یک پارامتر مهم کشاورزی در علوم خاک، زمین شناسی، اکولوژی، باغبانی است که تأثیر جدی بر عملکرد کامل این گونه ها دارد. سیستم اکولوژیکیبه عنوان یک بیوژئوسنوز
... نمی توانید آن را با یک معیار مشترک اندازه گیری کنید؟
اگر پارامتری در طبیعت وجود داشته باشد، میل به اندازه گیری آن وجود دارد - به دلیل کنجکاوی، دلایل علمی یا عملی.
رطوبت خاک چگونه تعیین می شود؟ البته راه های مختلفی وجود دارد و هر از چند گاهی راه های جدیدی ظاهر می شود.
یکی نشسته داره اختراع میکنه دستگاه حرکت دائمیو در حال توسعه هوش مصنوعی است، و کسی مغز خود را با این سوال به هم می زند - چگونه می توانند هوشمند شوند و سطح رطوبت خاک را به روشی غیر استاندارد اندازه گیری کنند؟
به جرات می توان گفت که امروزه روش های زیر برای تعیین رطوبت خاک وجود دارد:
- وزن ترموستات
- رادیواکتیو - تابش عناصر رادیواکتیو واقع در خاک را اندازه گیری می کند.
- الکتریکی - اندازه گیری مقاومت خاک، رسانایی، اندوکتانس و ظرفیت.
- کرنش سنج - بر اساس اختلاف ولتاژ آب بین مرزهای فاز.
- نوری - بر اساس بازتاب شار نور.
- روشهای اکسپرس (عمدتاً ارگانولپتیک).
ساده ترین و محبوب ترین روش های اول و آخر هستند - وزن ترموستات و ارگانولپتیک. اولی دقیق تر است و دومی حداقل زمان می برد و به تجهیزات خاصی نیاز ندارد.
دست های طلایی - روش ارگانولپتیک
برای انجام معاینه با استفاده از این روش کافی است یک مشت زمین را در دست بگیرید و کیفیت آن را ارزیابی کنید. از نظر سطوح درجه بندی، آنها به شکل زیر هستند:
- خاک خشک - دست احساس خنکی نمی کند، فشرده سازی خاک منجر به تشکیل توده نمی شود، خاک خرد می شود.
- خاک تازه - احساس خنکی می کنید و هنگام فشرده شدن، یک توده خاک نسبتاً پایدار تشکیل می شود.
- خاک مرطوب احساس خنکی واضحی در دست دارد.
- خاک مرطوب - پس از تماس با خاک، دست مرطوب می ماند، خاک پلاستیکی است - می توانید مجسمه سازی کنید و بغلتانید.
- خاک مرطوب - آب در دستان شما جاری می شود، خاک بسیار چسبنده و براق است.
فر برای خاک پخت - روش ترموستات وزن
این روش بسیار دقیق است و چندان پیچیده نیست. اما در اینجا به تجهیزاتی نیاز خواهید داشت: ترازو، ترموستات، مته و چندین بطری توزین. با استفاده از مته، چندین نمونه خاک در اعماق مختلف و از مناطق مختلف برداشت می شود. سپس زمین وزن می شود و در بطری های توزین - فنجان های مقاوم در برابر حرارت (وزن آنها از قبل مشخص است) توزیع می شود.
پس از این، نمونه های خاک در ترموستات خشک می شوند تا کاملاً رطوبت خود را از دست بدهند. تنها چیزی که باقی می ماند وزن کردن آنها و محاسبه تفاوت بین جرم اولیه و نهایی است - این وزن آب موجود در خاک خواهد بود.
بهره وری محصول مستقیماً به رطوبت به موقع و بهینه خاک بستگی دارد. کنترل رطوبت خاک – نکته مهمدر تعیین نیاز آبیاری
روش های کنترل رطوبت خاک
1. روش وزنی با خشک کردن نمونه خاک در ترموستات 105 درجه تا مقدار جرم ثابت به مدت 8 ساعت. تفاوت وزن نمونه خاک قبل و بعد از خشک شدن میزان رطوبت را تعیین می کند.
2. روش خشک کردن سریع وزن با استفاده از بو دادن الکل خاک. نمونه خاک با الکل مرطوب می شود و در صورت کمبود اکسیژن در بطری های مخصوص سوزانده می شود. مواد آلی خاک عملاً هنگام سوختن الکل نمی سوزد (تفاوت تا 1.5٪). میزان رطوبت با تفاوت در جرم نمونه قبل و بعد از پخت قضاوت می شود.
3. روش تانسیومتری برای تعیین رطوبت خاک بر اساس توانایی خاک در جذب از محیط زیسترطوبت تا زمانی که کاملا اشباع شود.
دستگاه تانسیومتر یک ظرف بسته با حجم معینی از آب است که به ظرفی که نمونه خاک در آن قرار دارد متصل می شود. یکی از دیواره های دستگاه به صورت غشایی ساخته شده است که تحت تأثیر خلاء نیروی مکش خاک قابلیت انحراف دارد. درجه انحراف غشا از صفر نشانگر رطوبت نمونه خاک است. روش آزمایشگاهی برای ارزیابی دقیق رطوبت نمونه ها.
4. روش تعیین رطوبت بسته به درجه بازتاب یک موج الکترومغناطیسی سطح مرطوب. مولکول های آب قادر به جذب بخشی از انرژی با فرکانس بالا یک موج الکترومغناطیسی هستند. درجه انعکاس آن بسته به درجه رطوبت ماده متفاوت است و توسط سنسور اندازه گیری می شود و پردازنده بسته به نوع ماده اندازه گیری نشانگر را محاسبه می کند.
رطوبت سنج خاک MG-44 طبق این روش کار می کند و برای کار حرفه ایدر هیدرولوژی علاوه بر خاک، می تواند رطوبت محصولات فله مختلف (غلات، سنگ خرد شده، ماسه)، و همچنین محصولات خمیری (کره، مارگارین) و سایر مواد را اندازه گیری کند. استفاده از این دستگاه آسان، قابل اعتماد و دارای صفحه نمایش کریستال مایع است. دقت اندازه گیری تا 1% در محدوده رطوبت 0 تا 100%.
5. روش اندازه گیری رطوبت الکترومغناطیسی بر اساس اندازه گیری تغییر نیروی محرکه الکتریکی جریان مستقیم در هنگام عبور بخشی از خاک بین دو الکترود فلزی است.
در سطوح مختلف رطوبت خاک، نیروی الکتروموتور جریان متفاوت خواهد بود. روش غیر مستقیم است، خطای تحمل اندازه گیری تا 5٪ است. میزان دقت اندازه گیری رطوبت تحت تأثیر وجود نمک در خاک است.
ابزارهای مبتنی بر این روش برای اندازه گیری رطوبت در مزرعه برای بیشتر طراحی شده اند تعریف دقیقزمان آبیاری مناطق آبی در دمای خاک 1 تا 50 درجه. زمان اندازه گیری - 1 دقیقه.
رطوبت سنج خاک خانگی
بر اساس روش الکترورمومتر برای اندازه گیری رطوبت خاک، کنتورهای خانگی در حال حاضر برای باغداران و باغداران آماتور تولید می شود.
ساده ترین نشانگر رطوبت خاک دارای پروب برای تعمیق و واحد اندازه گیریبا باتری در مقیاس مدرج، یک نشانگر مکانیکی (فلش) نشان می دهد که رطوبت خاک در یک عمق معین در محل انتخاب شده چقدر است.
یک دستگاه پیچیده تر را می توان از نظر ساختاری به عنوان یک دستگاه چند منظوره (4 در یک) طراحی کرد. ماژول های تعیین رطوبت، دما، اسیدیته و درجه روشنایی خاک بر اساس یک طرح نصب می شوند.
مدل هایی با نمایشگر کریستال مایع و ریزپردازنده قادر به اندازه گیری و محاسبه شاخص ها بسته به پارامترهای وارد شده مناسب هستند. نمونه ای از این دستگاه ها آنالایزر خاک PH300 یا KC-300 است.
دستگاه KC-300 تنها 75 گرم وزن دارد، دارای صفحه نمایش کریستال مایع با نور پس زمینه و کاوشگر 20 سانتی متری است که توسط یک باتری 9 ولت تغذیه می شود، 5 سطح اندازه گیری رطوبت خاک، 9 سطح روشنایی، 12 سطح اسیدیته.
روشهای سنتی برای تعیین رطوبت خاک
برای تعیین رطوبت خاک بدون ابزار در گلخانه یا منطقه ای با محتوای آلی بالا، می توانید یک مشت خاک را از عمق 10 تا 20 سانتی متری بردارید و در دست فشار دهید.
اگر پس از باز کردن کف دست، خطوط انگشتان روی کما باقی بمانند، می توانیم رطوبت چنین خاکی را حدود 70٪ فرض کنیم. هنگامی که یک کلوخ خاکی پراکنده می شود، رطوبت خاک کمتر از 60٪ خواهد بود و رطوبت بیرون زده در کما نشان دهنده رطوبت خاک بالای 80٪ است.
در سایت ها زمین بازتوده در رطوبت کمتر از 60٪ تشکیل نمی شود و فقط در لوم های سنگین می تواند طرح کلی خود را حفظ کند.
اگر بتوان یک توپ را تشکیل داد، اما هنگامی که به آرامی فشار داده شود، از بین می رود، رطوبت چنین خاکی در محدوده 70 تا 75٪ است.
یک توپ متراکم تر، خیس شدن یا در مکان هایی که کاغذ صافی را در هنگام لمس مرطوب می کند، نشان دهنده وجود رطوبت در چنین خاکی در سطح 80 - 85٪ است.
غلتاندن یک مشت خاک به صورت یک توده چسبناک متراکم در خاک لومی نشان دهنده رطوبت بالاتر از 90 درصد است و در خاک های لومی شنی نیز توده ای با چنین رطوبتی باعث ترشح رطوبت می شود.
چند تکنیک ساده دیگر برای تعیین آمادگی کلی خاک برای کشت بهاره.
خاک آماده کشت، پس از شخم زدن در هوای آفتابی، پس از کشت منطقه با گاوآهن بدون خار، در دو سوم پشته خشک می شود (روشن می شود).
یک چوب نوک تیز پس از کشیده شدن در ناحیه شخم زده شده، عملاً روی زمین کثیف نمی شود و خاک در اثر ضربه فرو می ریزد.
یک مشت زمین که از عمق 5 تا 10 سانتی متری گرفته شده است در کف دست ها فشرده می شود تا یک توده تشکیل شود و از ارتفاع 1 متری به زمین پرتاب می شود.
اگر توده تا حدی خرد شود، می توان کاشت را آغاز کرد.
اگر تقریباً به طور کامل فرو بریزد ، خاک در حال حاضر شروع به خشک شدن کرده است.
اگر توده با آثار تغییر شکل دست نخورده باقی بماند، باید منتظر بکارید.
خاک از فازهای جامد، مایع و گاز تشکیل شده است. اصلی ترین جزء جامد است. این شامل ترکیبات آلی، آلی معدنی و معدنی است.
هدف از کار تعیین محتوای مایع (معمولاً آب) جزء در خاک است. خاک، حتی در حالت خشکی هوا، حاوی مقدار معینی رطوبت است که به آن رطوبت هیگروسکوپیک می گویند.
هنگامی که هوا کاملاً با بخار آب اشباع شده باشد (یعنی در φ=100%)، خاک بیشترین مقدار رطوبت رطوبت سنجی را دارد، این حداکثر رطوبت رطوبت سنجی با حداکثر گرم است.
رطوبت خاک در شرایط مزرعه با رطوبت مزرعه مشخص می شود. میزان رطوبت در خاک در محدوده قابل توجهی تغییر می کند خاک می تواند کاملا خشک یا غرقاب باشد.
مقدار آب در خاک با شاخص های رطوبت تخمین زده می شود.
نسبت جرم آب موجود در خاک m به جرم کل نمونه m که به صورت درصد بیان می شود، نامیده می شود. رطوبت نسبی ω,
رطوبت نسبیاز 0 تا 100 درصد متغیر است.
نسبت جرم آب موجود در خاک به جرم ماده خشک آن در mc که به صورت درصد بیان می شود، نامیده می شود. رطوبت مطلق W,
رطوبت مطلق از 0 تا بی نهایت متغیر است.
نسبت جرم آب موجود در خاک به جرم ماده خشک که بر حسب کسری از واحد بیان می شود، نامیده می شود. میزان رطوبت U,
U =، کیلوگرم بر کیلوگرم. (3)
در علم خاک بیشتر از شاخص رطوبت مطلق استفاده می شود. هنگام طراحی پروژه های احیای خاک، از رطوبت نسبی و مطلق استفاده می شود.
بین رطوبت نسبی و مطلق رابطه وجود دارد. برگرفته از روابط:
اگر صورت و مخرج در مقدار ضرب شوند، با استفاده از عبارت (2)، می توانیم به دست آوریم:
به روشی مشابه می توانیم بنویسیم
اگر صورت و مخرج در مقدار ضرب شوند، با استفاده از عبارت (1)، خواهیم دید:
بین رطوبت خاک و جرم خاک رابطه وجود دارد. از عبارت (1) می توانید جرم آب در خاک را محاسبه کنید
و همچنین جرم ماده خشک
m c = m - m in = m - = , kg.
در همین نمونه، زمانی که رطوبت و بر این اساس، جرم کل خاک تغییر می کند، مقدار ماده خشک ثابت می ماند. در این راستا، برای محاسبه مجدد جرم خاک m 1 با یک رطوبت w 1 به جرم خاک m 2 با رطوبت ω 2، می توان از برابری استفاده کرد.
. (4)
فرمول (4) اغلب در عمل مورد استفاده قرار می گیرد و به عنوان فرمول تبدیل جرم خاک از یک رطوبت به مقدار دیگر شناخته می شود.
روش های تعیین رطوبت به دو دسته مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شوند. روش های مستقیم بر اساس حذف آب در طول فرآیند خشک کردن و تعیین افت جرم مربوط به رطوبت تبخیر شده است. غیر مستقیم (فیزیکو شیمیایی) بر اساس وابستگی خصوصیات فیزیکی (شیمیایی) خاک به رطوبت موجود در آن است.
روش های مستقیم برای تعیین رطوبت خاک عبارتند از:
· استاندارد.رطوبت با خشک کردن در کابینت خشک کن در دمای 100-105 درجه سانتی گراد تعیین می شود. حدود 5 گرم خاک، که از طریق الک با سوراخ های 1 میلی متری الک شده است، در یک بطری قرار می گیرد. بطری با درب باز در یک کابینت خشک کن قرار می گیرد و حدود 3 ساعت خشک می شود. سپس بطری ها از کابینت خارج می شوند، درب ها بسته می شوند، خنک می شوند و وزن می شوند. خشک کردن های مکرر به مدت 2 ساعت انجام می شود تا جرم ثابتی از خاک بدست آید یا تا زمانی که اختلاف از 0.01 گرم بیشتر شود، توزین ها بر روی ترازوهای فنی کلاس 1 با دقت 0.01 گرم انجام می شود.
· شتاب گرفت.مانند استاندارد، بر اساس خشک کردن نمونه های خاک در کوره است. تفاوت در خشک کردن نمونه خاک بیشتر است دمای بالا، یعنی 150-160 درجه سانتیگراد. افزایش دما در کابینت می تواند زمان حذف رطوبت از خاک را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. در این مورد، دقت تجزیه و تحلیل کاهش می یابد، زیرا در این دما فرآیندهای اکسیداسیون و تجزیه مواد آلی شدیدتر از دمای 100-105 درجه سانتیگراد رخ می دهد.
· شتاب گرفت.برای خشک کردن لامپ ها - ساطع کننده های حرارتی و لامپ های روشنایی الکتریکی استفاده می شود.
روشهای غیر مستقیم (فیزیکی) برای تعیین رطوبت خاک عبارتند از:
· روش نوترونی. ماهیت آن در این واقعیت نهفته است که وقتی یک ماده حاوی رطوبت با نوترون های سریع تابش می شود، سرعت نوترون ها از تأثیر اتم های هیدروژن کاهش می یابد. شدت شار نوترون تعدیل شده متناسب با محتوای هیدروژن حجمی است که از روی آن می توان رطوبت را تعیین کرد.
· روش خازنی. بر اساس وابستگی خواص الکتریکی به رطوبت یک ماده. در این حالت ثابت دی الکتریک و تلفات دی الکتریک ماده با اندازه گیری ظرفیت خازن الکتریکی اندازه گیری می شود که در آن نقش دی الکتریک توسط ماده مورد مطالعه ایفا می شود.
· روش خشک کردن سرد. این بر اساس آبگیری خاک با جاذب های: CaCl 2، H 2 SO 4، P 2 O 5 و غیره است. یک نمونه خاک (8-10 گرم) در یک خشک کن خلاء قرار می گیرد که در پایین آن یک دستگاه وجود دارد. از جاذب های مشخص شده هوا از دسیکاتور به 1-2 سانتی متر جیوه پمپ می شود. هنر سپس دسیکاتور به مدت 4 ساعت روی آب جوش قرار می گیرد. حمام آب، پس از آن خشک شدن کامل در نظر گرفته می شود.
· روش پیکنومتری. نمونه ای از خاک مرطوب m در یک پیکنومتر غوطه ور می شود و تا علامت با آب پر می شود و پس از آن جرم آن در آب m 1 تعیین می شود. جرم خاک کاملا خشک mc با استفاده از فرمول محاسبه می شود
که r 1 چگالی فاز جامد خاک است.
سپس رطوبت مطلق خاک محاسبه می شود
برای تعیین صحرایی رطوبت خاک، این روش دقت قابل قبولی را ارائه می دهد.
هدف از کار تعیین رطوبت خاک است.
توالی کار
تعیین رطوبت خاک با هر رطوبت در کار با استفاده از روش تسریع انجام می شود: خشک کردن در کوره در دمای 150-160 درجه سانتیگراد.
روش تجزیه و تحلیل
1. هر دانش آموز بطری را روی ترازو فنی کلاس اول با دقت 0.01 گرم وزن می کند.
2. حدود 7 گرم خاک در بطری قرار می گیرد.
3. بطری توزین با خاک وزن می شود.
4. کوزه با خاک در فرم بازدر یک کابینت خشک کن قرار داده می شود که از قبل تا دمای 170 درجه سانتی گراد گرم شده است.
5. خشک کردن در دمای 150-160 درجه سانتیگراد به مدت 45 دقیقه انجام می شود.
6. پس از اتمام خشک شدن، بطری را برداشته، با درب پوشانده و به مدت 5-10 دقیقه در خشک کن سرد می شود.
7. پس از سرد شدن، بطری با خاک وزن می شود.
8. مجموع از دست دادن جرم نمونه به عنوان رطوبت در نمونه تحلیلی در نظر گرفته می شود.
9. رطوبت با استفاده از فرمول های (1)، (2) و (3) محاسبه می شود. نتایج در جدول درج شده است. 1.
داده های تجربی در پایان کلاس های آزمایشگاهی توسط معلم بررسی و امضا می شود. پس از انجام محاسبات، کار انجام شده مشمول حفاظت می شود.
نمونه طراحی کار
شیء خشک کردن:
دمای خشک کردن در کابین خشک کن درجه سانتی گراد.
زمان خشک شدن حداقل
جدول 1. نتایج تعیین رطوبت خاک
سوالات امنیتی
1. انواع رطوبت خاک.
2. شاخص های رطوبت خاک. رابطه آنها
3. تبدیل توده خاک از یک رطوبت به مقدار دیگر.
4. توده خاک خشک.
5. روش های مستقیم برای تعیین رطوبت.
6. روش های غیر مستقیم برای تعیین رطوبت.
آب موجود در خاک اهمیت بسیار زیاد و متنوعی دارد. وجود آب در خاک، کمیت و کیفیت آن با شرایط رشد گیاه، فعالیت میکروارگانیسم ها، فرآیندهای تشکیل خاک و هوازدگی مرتبط است.
مقدار رطوبت خاک برای تعیین کل ذخایر رطوبت خاک در دسترس گیاهان، ظرفیت رطوبت خاک، منطقی ضروری است. هنجارهای آبیاریو همچنین محتوای هوا در خاک و غیره.
نمونه های خاک برای تعیین رطوبت با استفاده از مته در امتداد افق های ژنتیکی یا لایه به لایه هر 10 سانتی متر به عمق، بسته به اهداف مطالعه، از چاه برداشت می شود. نمونه ها در 3 تا 5 بار تکرار گرفته می شوند.
در لایه های ضخیم تر خاک می توان از لایه های 20 سانتی متری نمونه برداری کرد. انتخاب و تجزیه و تحلیل نمونه های خاک هنگام تعیین ویژگی های آب-فیزیکی خاک با توجه به افق های ژنتیکی ضروری است زیرا کلیه خصوصیات خاک از جمله ویژگی های فیزیکی-آبی در هنگام حرکت از افقی به افق دیگر به طور قابل توجهی و گاهی به شدت تغییر می کند.
نمونه رکورد تعیین رطوبت خاک
|
عمق یا افق |
تکرار |
وزن خالی |
وزن یک بطری با خاک مرطوب |
وزن یک بطری با خاک خشک |
وزن خاک خشک A |
وزن آب B |
رطوبت، % |
میانگین رطوبت، % |
|
|
0--10 افق الف |
|||||||||
مته تا علامت مناسبی که این عمق را نشان می دهد در خاک فرو می رود. پس از این، یک دور مته را حول محور آن انجام دهید تا ستون خاک محصور در حفره مته را از لایه زیرین جدا کنید. سپس مته با دقت برداشته می شود. یک نمونه خاک با یک چاقو از پایین مته به یک فنجان آلومینیومی خشک از قبل وزن شده - یک بطری توزین انتخاب می شود. خاک را تا حدود 1/3 حجم پر کنید. بطری بلافاصله با درب بسته می شود و در سایه قرار می گیرد تا قبل از وزن کردن رطوبت از دست نرود. در آزمایشگاه، بطری های دارای خاک مرطوب را با دقت 0.01 گرم وزن می کنند، در کوره با دمای 105 درجه سانتیگراد به مدت 6-8 ساعت خشک می کنند، سپس از اجاق خارج می کنند، بلافاصله با درب می پوشانند، خنک می شوند و دوباره وزن می کنند. دفتر خاطرات صحرایی زمان، مکان و تعداد چاه یا تکرار، نوع، اختلاف خاک، عمق نمونه برداری، شماره بطری و تعداد کلنمونه های گرفته شده
رطوبت با استفاده از فرمول محاسبه می شود
a = B/A 100 (با دقت 0.1%).
