Wilgotność Bezwzględna Gleby: Definicja, Znaczenie i Metody Pomiaru
- Szczegóły
Woda jest czynnikiem niezbędnym do życia wszelkich organizmów. Właściwości wodne gleb najczęściej charakteryzują trzy wskaźniki: polowa pojemność wodna (PPW), wilgotność trwałego więdnięcia roślin (WTW) oraz woda ogólnie dostępna (WOD).
Polowa pojemność wodna jest to ilość wody jaką gleba może zatrzymać po swobodnym odcieknięciu wód grawitacyjnych. Wilgotność trwałego więdnięcia (WTW) oznacza wilgotność gleby, przy której woda jest utrzymywana w glebie z siłami przewyższającymi siłę ssącą korzeni, co powoduje jej niedostępność dla roślin i trwałe ich więdnięcie. Woda ogólnie dostępna dla roślin (WOD) stanowi różnicę pomiędzy polową pojemnością wodną (PPW) a wilgotnością trwałego więdnięcia roślin.
Gleba składa się z trzech faz - fazy stałej o masie i objętości oraz fazy ciekłej o masie i objętości i fazy gazowej o objętości wypełniających wolną przestrzeń pomiędzy cząstkami fazy stałej, zajmującą objętość.
Definicja Wilgotności Gleby
Gleba jest porowatą strukturą trójfazową, składającą się z fazy stałej (cząstek mineralnych, organicznych i mineralno-organicznych), fazy ciekłej (wody i roztworu glebowego - wody glebowej wraz z rozpuszczonymi w niej związkami mineralnymi i organicznymi) oraz fazy gazowej (powietrza glebowego - mieszaniny gazów i pary wodnej). Wilgotność gleby (zawartość wody w glebie) można wyrazić procentowo w stosunku do suchej masy gleby (wilgotność absolutna wagowa), objętości gleby (wilgotność absolutna objętościowa) bądź za pomocą stopnia wilgotności.
Wilgotność Wagowa
Wilgotność wagowa definiowana jest jako stosunek masy wody zwartej w glebie do masy fazy stałej gleby (po wysuszeniu w temperaturze 105°C) wyrażony w procentach wagowych:
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Wilgotność Objętościowa
Wilgotność objętościowa definiowana jest jako stosunek objętości wody zawartej w glebie do całkowitej objętości gleby (przed wysuszeniem) wyrażony w procentach objętościowych:
Stopień Wilgotności
Stopień wilgotności definiowany jest jako stosunek objętości wody zawartej w glebie do całkowitej objętości wolnych przestrzeni (porów) w glebie:
Metody Określania Wilgotności Gleby
Wilgotność gleby określana jest z wykorzystaniem następujących metod:
- metody grawimetrycznej (suszarkowo-wagowej) - zawartość wody w glebie oznacza się na podstawie różnicy masy próbki gleby przed i po wysuszeniu w temperaturze 105°C;
- metody reflektometrii w domenie czasu TDR (Time Domain Reflectometry) - zawartość wody oznacza się na podstawie pomiaru prędkości rozchodzenia się impulsu elektromagnetycznego w badanej próbce gleby, zależnej od stałej dielektrycznej tej próbki.
Zawartość Wody w Glebie a Skład Granulometryczny
Zawartość wody w glebie zależnie od składu granulometrycznego przedstawiono w tabeli 1.
Tabela 1. Zawartość wody w glebie w zależności od składu granulometrycznego.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
| Gleba | Skład granulometryczny | Kompleks glebowo-rolniczy | Zapas wody (mm)*PPW | WTW | WOD |
|---|---|---|---|---|---|
| B. lekka | ps.pl 6/7 | 155 | 40 | 115 | |
| Lekka | pgl.ps 5/9 | 245 | 70 | 145 | |
| Średnia | pgl.gl 4 | 310 | 100 | 210 | |
| Less | lss 2 | 420 | 110 | 310 | |
| Ciężka | gs.gc 2 | 490 | 240 | 250 |
*objaśnienia w tekście
Generalnie przyjmuje się, że optymalne warunki wilgotnościowe dla wzrostu i rozwoju roślin stwarza uwilgotnienie gleby na poziomie 60-80% polowej pojemności wodnej. Wówczas ilość powietrza glebowego nie ogranicza wzrostu i funkcjonowania systemu korzeniowego, zaś woda jest łatwo dostępna dla roślin. Spadek uwilgotnienia gleby do poziomu 30-40% PPW zaburza już wzrost roślin, gdyż w upalne dni może dochodzić do okresowego więdnięcia liści, co ogranicza intensywność procesów życiowych i prowadzi do redukcji plonu.
Wpływ Wilgotności na Rośliny
Za główny czynnik decydujący o rozpoczęciu kiełkowania uważa się dostępność wilgoci. Przyjmuje się, że kiełkowanie rozpoczyna się, gdy wilgotność gleby jest 1,2 razy większa niż punkt więdnięcia. Tak długo, jak warunek ten jest spełniony, kiełkowanie przebiega bez przeszkód w kolejnych fazach, aż do momentu, gdy pod koniec siedmiu dni kiełkowanie zostanie zakończone i pojawią się wschody. Jeżeli gleba wyschnie poniżej 1,2 punktu więdnięcia w ciągu 4 dni od rozpoczęcia kiełkowania, to proces kiełkowania zostajnie zatrzymany i wznowiony dopiero po ponownym zwilżeniu gleby od punktu, w którym się zatrzymał. Jeżeli wysychanie nastąpi cztery lub więcej dni od rozpoczęcia kiełkowania, to następi pogorszenie jakości kiełkujących nasion.
Ilość wody wykorzystywanej przez daną roślinę lub ewapotranspiracji zależy od stadium wzrostu rośliny, temperatury powietrza i gleby, prędkości wiatru, wilgotności względnej, fizjologii roślin i dostępnej wody glebowej. Badania w Albercie (Kanada) wykazały, że w przypadku nawadnianej na wiosnę pszenicy twardej czerwonej i miękkiej białej, zużycie wody waha się od 1,0 do 3,0 mm/dzień we wczesnych fazach wzrostu, zwiększając się do 7,0 do 7,5 mm/dzień w fazie wzrostu i kwitnienia.
Pszenicę uprawiano w glebie ilasto-gliniastej w komorze wzrostu przy wilgotności względnej powietrza 80%. Dla celów porównawczych zachowano różne kombinacje okresów "suchych" i "mokrych". Okres suchy polegał na ponownym zwilżeniu gleby do pojemności polowej (25% masy gleby) po wyczerpaniu wody do punktu bliskiego trwałemu więdnięciu (10% masy gleby). Nawadnianie polegało na ponownym zwilżaniu gleby po jej odwodnieniu do 16% jej masy.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Największe plony uzyskano, gdy rośliny uprawiane były w warunkach suchych do stadium "łopatki" (stadium bezpośrednio poprzedzające wyłonienie się główki z okrywy), a następnie w warunkach wilgotnych. Zabieg ten skutkował największą liczbą kiełków w doniczce wraz z dobrym osadzeniem nasion. Najmniejsze plony uzyskano, gdy warunki wodne odwrócono. Zabieg ten skutkował najmniejszą liczbą kiełków ze 60% skuteczności.
Temperatura Gleby a Wzrost Roślin
Temperatura gleby wpływa na kiełkowanie i wzrost roślin zbożowych. Wydaje się, że zboża jare pojawiają się szybko w temperaturze gleby od 24 do 28 °C. Tempo wschodów pszenicy jarej wzrosło z 6 do 24°C, jednak nie wpłynęło to na ostateczne wschody.
Temperatura gleby wpływa na wzrost roślin pośrednio poprzez wpływ na pobór wody i składników odżywczych oraz wzrost korzeni. Przy stałej wilgotności, spadek temperatury powoduje zmniejszenie poboru wody i składników pokarmowych. Optymalne temperatury dla wzrostu korzeni są prawdopodobnie niższe niż dla wzrostu pędów i mogą się różnić w zależności od stadium wzrostu.
Czujniki Wilgotności Gleby
Jest to wodoszczelna sonda wilgotności gleby wykonana ze stali nierdzewnej o zakresie pomiaru temperatury od -40 do 85 C (± 0.5 °C) oraz wilgotności w zakresie od 0 do 100% RH. Sondę można łatwo wetknąć w ziemię. Czujnik wilgotności gleby łączy się z bezprzewodowym urządzeniem pomiarowym poprzez złącze USB (komunikacja cyfrowa RS485 zapewnia brak wpływu kabla na odczyty). Należy wykopać otwór o średnicy ponad 20 cm w ziemi lub w glebie w szklarni. Natępnie należy nacisnąć krótko raz przycisk zasilania, aby uruchomić synchronizację danych pomiędzy urządzeniem a platformą IoT. Sonda glebowa jest fabrycznie skalibrowana. Z założenia czujnik umieszczomy w powietrzu pokazuje swoje minimum 0% zawartosci wody, a maksimum 100% po zanurzeniu sondy w wodzie.
Rejestratory UbiBot są dostosowane do pracy w przemyśle, rolnictwie, farmacji i warunkach domowych. Monitorują parametry takie jak temperatura, wilgotnosc, oświetlenie, prędkość wiatru itp. Działanie platformy można dodatkowo zautomatyzować za pomocą IFTTT, co pozwoli innym Twoim inteligentnym urządzeniom IoT rozmawiać ze sobą. UbiBot oferuje również funkcję udostępniania danych, dzięki której można dzielić się swoimi urządzeniami ze współpracownikami, przyjaciółmi lub członkami rodziny. Aplikacja UbiBot to jedno miejsce do zarządzania udostępnianiem danych ze wszystkich Twoich urządzeń. Wszystko to sprawia, że urządzenia UbiBot i współpracujące z nimi akcesoria są niezbędne dla każdego, kto chce monitorować swoją glebę i mieć lepszą wiedzę o tym, co dokładnie dzieje się z jego roślinami.
tags: #wilgotność #bezwzględna #gleby #definicja
