Oznaczanie zawartości wilgoci w glebie

ilość wody utrzymywanej w glebie jest ważnym składnikiem procesów biologicznych i ekologicznych i jest stosowana w takich zastosowaniach, jak rolnictwo, zapobieganie erozji, Kontrola powodziowa i przewidywanie suszy.

gleby zazwyczaj zawierają ograniczoną ilość wody, co można wyrazić jako wilgotność gleby. Wilgoć występuje w glebie w przestrzeniach porów między agregatami glebowymi, zwanych przestrzenią porów między agregatami, oraz w porach w samych agregatach glebowych, zwanych przestrzenią porów wewnątrz agregatów. Jeśli przestrzeń porów jest całkowicie zajęta przez powietrze, gleba jest całkowicie sucha. Jeśli wszystkie pory są wypełnione wodą, gleba jest nasycona.

pomiar ilości wody przechowywanej w glebie lub wilgotności gleby jest niezbędny do zrozumienia właściwości gleby oraz rodzajów roślin i mikroorganizmów, które w niej przebywają.

ten film przedstawi podstawy wilgotności gleby i zademonstruje procedurę określania wilgotności w laboratorium.

w warunkach zewnętrznych woda jest dodawana do gleby naturalnie poprzez opady deszczu lub celowo przy nawadnianiu roślin. Gdy pory w glebie wypełniają się wodą kosztem powietrza, wzrasta wilgotność gleby. Gdy wszystkie pory są wypełnione wodą, gleba jest nasycona. Jeśli gleba na powierzchni jest nasycona, nadmiar wody wypłynie w dół przez pory do głębszej gleby. Wymywanie trwa, dopóki nie ma wystarczającej ilości wody, aby nasycić całą przestrzeń porów. W tym momencie pory zawierają trochę powietrza i cienkie warstwy wilgoci. Filmy wodne w porach są utrzymywane przez napięcie powierzchniowe koloidów glebowych, dzięki czemu woda przestaje się wymywać.

po zatrzymaniu wypłukiwania i odprowadzeniu nadmiaru wody z gleby gleba jest opisana jako posiadająca zdolność polową. Gleba o pojemności pola ma pory, które są częściowo wypełnione powietrzem, otoczone filmami wilgoci. Gleba przy wydajności pola jest optymalna dla wzrostu roślin i tlenowych mikroorganizmów glebowych, ponieważ dostępne jest zarówno powietrze, jak i woda. Natomiast nasycona gleba, w której wszystkie pory są wypełnione wodą, stworzy środowisko beztlenowe, które może zabijać Rośliny i tłumić tlenowe drobnoustroje glebowe.

masa wilgotnej gleby składa się z masy suchych cząstek gleby plus masy wody w glebie. Sucha masa cząstek gleby jest stała, natomiast ilość wody w wilgotnej glebie może się różnić. W związku z tym zawartość wilgoci oblicza się na podstawie suchej masy, a nie całkowitej masy, w celu zapewnienia spójności. Zawartość wilgoci w glebie jest opisana jako stosunek masy wody utrzymywanej w glebie do suchej gleby. Masa wody zależy od różnicy przed i po wysuszeniu gleby.

poniższy eksperyment zademonstruje sposób pomiaru wilgotności gleby w laboratorium przy użyciu tych zasad.

aby rozpocząć, należy pobrać próbki gleby i przenieść je do laboratorium. Próbki gleby mogą być pobierane w polu za pomocą ślimaka glebowego lub kielni. Zastosowanie ślimaka glebowego umożliwia pobieranie próbek gleby na określone głębokości. Przenieś je do laboratorium. Zważyć dwa naczynia aluminiowe i dokładnie zapisać wagę każdego naczynia. Wymieszać około 20 g wilgotnej gleby do każdego naczynia aluminiowego, a następnie ponownie włożyć naczynie. Odejmij wagę pustego naczynia od pełnego naczynia, aby uzyskać wilgotną masę gleby.

następnie osusz glebę przez noc w piekarniku ustawionym na 105 °C. następnego dnia ostrożnie wyjmij próbki gleby z piekarnika za pomocą szczypiec. Umieść próbki gleby na stole do ostygnięcia. Gdy suche próbki gleby są chłodne, ponownie je zważyć i zapisać całkowitą wagę. Odejmij wagę naczynia aluminiowego i zapisz wagę suchej gleby.

Oblicz zawartość wilgoci w glebie, odejmując ciężar suchej gleby od ciężaru wilgotnej gleby, a następnie dzieląc przez ciężar suchej gleby.

chociaż pomiar jest prosty, ważne jest, aby określić zawartość wilgoci w glebie, aby lepiej zrozumieć właściwości gleby.

zawartość wilgoci w glebie odgrywa dużą rolę w kwestiach środowiskowych, zwłaszcza gdy rozważa się spływ gleby, który może zawierać nawozy i pestycydy. W tym przykładzie przeanalizowano Spływ gleby za pomocą symulowanego badania opadów w celu określenia zatrzymywania związku w wilgotnej glebie.

glebę, zawierającą mocznik, pakowano do skrzynek glebowych i montowano pod symulatorem opadów. Zebrano Spływ gleby i obliczono stężenie mocznika w wodzie spływowej. Ilość mocznika w spływie gleby była wyższa w przypadku gleb o wyższej zawartości wilgoci, co wskazuje, że mocznik jest lepiej wchłaniany w glebie bardziej suchej niż wilgotnej.

los substancji chemicznych w glebie można również analizować poprzez bezpośrednie pobieranie próbek wody z porów za pomocą lizymetru, jak pokazano w tym przykładzie. W tym eksperymencie lizymetry lub długie metalowe rury zostały zainstalowane w glebie z trawą darniową w celu analizy wody porowej w glebie wegetatywnej.

następnie zainstalowano próbnik wody porowej i pompowano wodę z lizymetru po nałożeniu chemikaliów na glebę. Następnie analizowano pobraną wodę, a stężenie zastosowanych substancji chemicznych korelowało z głębokością gleby i zawartością wilgoci.

wyniki wykazały, że stężenie herbicydu monosodowego arsenanu metylu, lub MSMA, było najwyższe w górnych 2 cm gleby.

właśnie obejrzałeś wprowadzenie JoVE ’ a do zawartości wilgoci w glebie. Powinieneś teraz zrozumieć, jak dokładnie mierzyć zawartość wilgoci w glebie w laboratorium. Dzięki za oglądanie!