Determinarea conținutului de umiditate în sol

cantitatea de apă deținută în sol este o componentă importantă a proceselor biologice și ecologice și este utilizată în aplicații precum agricultura, prevenirea eroziunii, controlul inundațiilor și predicția secetei.

solurile conțin de obicei o cantitate finită de apă, care poate fi exprimată ca conținutul de umiditate al solului. Umiditatea există în sol în spațiile porilor dintre agregatele solului, numite spațiu inter-agregat al porilor, și în interiorul porilor din agregatele solului în sine, numite spațiu intra-agregat al porilor. Dacă spațiul porilor este ocupat în întregime de aer, solul este complet uscat. Dacă toți porii sunt umpluți cu apă, solul este saturat.

măsurarea cantității de apă deținută în sol sau a conținutului de umiditate al solului este esențială pentru înțelegerea caracteristicilor solului și a tipurilor de plante și microorganisme care locuiesc în acesta.

acest videoclip va introduce elementele de bază ale conținutului de umiditate a solului și va demonstra procedura de determinare a conținutului de umiditate în laborator.

în medii exterioare, apa este adăugată în sol în mod natural prin precipitații sau în mod deliberat cu irigarea plantelor. Pe măsură ce porii din sol se umplu cu apă în detrimentul aerului, umiditatea solului crește. Când toți porii sunt umpluți cu apă, solul este saturat. Dacă solul de la suprafață este saturat, excesul de apă se va scurge în jos prin pori în sol mai adânc. Levigarea continuă până când nu există suficientă apă pentru a satura tot spațiul porilor. În acest moment porii conțin niște aer și filme subțiri de umiditate. Filmele de apă din pori sunt ținute de tensiunea superficială a coloizilor din sol, astfel apa oprește scurgerea.

după ce levigarea se oprește și excesul de apă s-a scurs din sol, solul este descris ca fiind la capacitate de câmp. Solul la capacitatea câmpului are pori care sunt parțial umpluți cu aer, înconjurați de filme de umiditate. Solul la capacitatea câmpului este optim pentru creșterea plantelor și microorganismele aerobe ale solului, deoarece sunt disponibile atât aer, cât și apă. În schimb, solul saturat, unde toți porii sunt umpluți cu apă, va crea un mediu anaerob care poate ucide plantele și poate suprima microbii aerobi ai solului.

masa solului umed constă din masa particulelor de sol uscat, plus masa apei din sol. Masa uscată a particulelor de sol este fixă, în timp ce cantitatea de apă din solul umed poate varia. Prin urmare, conținutul de umiditate este calculat pe bază uscată, mai degrabă decât pe bază de masă totală, pentru a asigura coerența. Conținutul de umiditate al solului este descris ca raportul dintre masa de apă deținută în sol și solul uscat. Masa apei este determinată de diferența înainte și după uscarea solului.

următorul experiment va demonstra modul de măsurare a conținutului de umiditate a solului în laborator folosind aceste principii.

pentru a începe, colectați probe de sol și transferați-le în laborator. Probele de sol pot fi colectate în câmp folosind un melc de sol sau o mistrie. Utilizarea unui melc de sol permite eșantionarea solului la adâncimi specifice. Transferați-le în laborator. Se cântăresc două feluri de mâncare din aluminiu și se înregistrează cu exactitate greutatea fiecărui fel de mâncare. Alicotați aproximativ 20 g de sol umed în fiecare vas de aluminiu, apoi recântăriți vasul. Scădeți greutatea vasului gol din vasul complet pentru a obține greutatea solului umed.

apoi, uscați solul peste noapte într-un cuptor setat la 105 centi C. A doua zi, îndepărtați cu grijă probele de sol din cuptor folosind clești. Așezați probele de sol pe blatul bancului pentru a se răci. Când probele de sol uscat sunt reci, recântăriți-le și înregistrați greutatea totală. Reduceți greutatea vasului de aluminiu și înregistrați greutatea solului uscat.

calculați conținutul de umiditate al solului scăzând greutatea solului uscat din greutatea solului umed și apoi împărțind la greutatea solului uscat.

deși măsurarea este simplă, este important să se determine conținutul de umiditate al solului pentru a înțelege mai bine caracteristicile solului.

conținutul de umiditate al solului joacă un rol important în preocupările de mediu, în special atunci când se iau în considerare scurgerile de sol care pot conține îngrășăminte și pesticide. În acest exemplu, scurgerea solului a fost analizată folosind un studiu simulat al precipitațiilor pentru a determina reținerea unui compus în solul umed.

solul, care conține uree, a fost ambalat în cutii de sol și asamblat sub un simulator de precipitații. S-a colectat scurgerea solului și s-a calculat concentrația de uree în apa de scurgere. Cantitatea de uree din scurgerea solului a fost mai mare pentru solurile care aveau un conținut mai mare de umiditate, indicând faptul că ureea este mai bine absorbită în solul mai uscat decât în cel umed.

soarta substanțelor chimice din sol poate fi, de asemenea, analizată prin prelevarea directă a apei cu pori, folosind un lizimetru, așa cum se arată în acest exemplu. În acest experiment, lizimetrele sau tuburile metalice lungi au fost instalate în sol cu iarbă de gazon pentru a analiza apa porilor din solul vegetativ.

eșantionul de apă a porilor a fost apoi instalat și apa pompată din lizimetru după aplicarea substanțelor chimice pe sol. Apa colectată a fost apoi analizată, iar concentrația substanțelor chimice aplicate s-a corelat cu adâncimea solului și conținutul de umiditate.

rezultatele au demonstrat că concentrația arsenatului de metil monosodic erbicid, sau MSMA, a fost cea mai mare din primii 2 cm de sol.

tocmai ați urmărit introducerea lui JoVE în conținutul de umiditate al solului. Acum ar trebui să înțelegeți cum să măsurați cu exactitate conținutul de umiditate al solului în laborator. Vă mulțumim pentru vizionarea!