Wilgotność Gleby Pod Powierzchnią: Pomiar i Znaczenie

Szczegóły: Opublikowano: 30. September 2025

Wilgotność gleby to absolutnie podstawowa informacja w rolnictwie, decydująca o tym, czy czas nawadniać pole! Szczególnie, jeśli mamy suszę i niedobory wody do nawadniania, to wybór najbardziej potrzebującego fragmentu pola nabiera większego znaczenia. Na zaawansowanej farmie systemy nawadniania automatycznie włączane są poprzez systemy pomiarowe (a są i te naziemne, i powietrzne, gdzie drony latają nad polami mapując ich wilgotność!).

Naziemne Metody Pomiaru Wilgotności Gleby

Do naziemnych pomiarów gleby wykorzystuje się całą paletę pomiarów, których cechą wspólną jest działanie in situ, czyli staję w gumiakach na polu i TUTAJ wbijam coś w glebę w danym miejscu. Rzut oka na kilka przykładów pokazuje, że technik jest sporo:

Możemy mieć pod ziemią zakopaną metalową rurkę z wodą, która posiada ceramiczną końcówkę - i jeśli zawartość wody w glebie spada, to woda z rurki przesącza się do gleby, przez co manometr w rurce wskazuje spadek jej ciśnienia, możemy więc ocenić nie tyle, ile wody jest w glebie, ale jaki jest jej „potencjał wodny”, czyli jak trudno jest roślinom zassać tę wodę.
Możemy korzystać też z metod elektronicznych, mierząc zmianę oporności elektrycznej: gleba z wodą przewodzi prąd lepiej niż gleba sucha, ale myśląc o potencjale wodnym działamy na odwrót - zakopujemy w ziemi gipsowy bloczek, w którym zatopione są elektrody - jak bloczek nasiąknie wodą z gleby, to oporność wzrośnie.
Jeśli chcemy faktycznie mierzyć wilgotność to możemy to zrobić bezpośrednią, czasochłonną metodą: pobrać próbkę gleby, zważyć ją, wrzucić na laboratoryjną suszarkę, ważyć ją cały czas i obserwować jak w miarę odparowywania wody zmniejsza się jej masa, a gdy masa się ustabilizuje - porównać masę końcową z masą początkową i mamy wynik. Żmudne.
Ale możemy też korzystać z sond pojemnościowych - mierząc przenikalność elektryczną gleby. Tu przypomina się szkolne zagadnienie kondensatora - dwóch połączonych ze sobą przewodzących płytek w pewnej odległości od siebie, która decyduje o ich pojemności - a to czy między nimi jest powietrze czy jakiś izolator (dielektryk) zmienia tężę pojemność. Czyli „pyk” w ziemię dwa bolce, gleba z wodą staje się dielektrykiem między okładkami kondensatora, a z pomiaru pojemności wiemy jaka jest wartość przenikalności elektrycznej próbki, a stąd wiemy ile jest wody w glebie.

Tensjometr - Precyzyjny Pomiar Wilgotności

Bardzo wysokie temperatury powietrza przy jednoczesnym braku opadów deszczu powoduje wysuszanie gleby, co negatywnie wpływa na jakość plonu i zdrowie roślin. Dlatego tak ważne jest używanie tensjometru, który pomaga stworzyć plan nawodnieniowy oraz ograniczyć koszty nawadniania uprawy (wodę i energię), które powinno być stosowane tylko w razie konieczności. Jest to urządzenie, które precyzyjnie mierzy wilgotność gleby. Pozwala to monitorować czy konieczne jest nawodnienie roślin oraz ustalić wysokość i częstotliwość nawadniania.

Tensjometr mierzy siłę ssącą gleby - pozwala ustalić z jaką siłą woda będzie zatrzymana w glebie. Jeden tensjometr potrzebny jest na jedną jednostkę zagospodarowania (a więc na powierzchnię o jednakowym rodzaju gleby oraz z jednym gatunkiem roślin w tym samym stadium rozwojowym). Sączek umieszcza się w pobliżu najbardziej aktywnej strefy systemu korzeniowego w glebie zwilżonej przez system nawodnieniowy.

Instrukcja Obsługi Tensjometru

Nasączyć wodą ceramiczny sączek.
Wydrąż w glebie otwór o średnicy odrobinę większej od średnicy sączka, tj. 30-35 mm oraz głębokości o kilka centymetrów większej niż potrzebna (np. Do wydrążenia otworu możesz użyć np. laski do pobierania prób glebowych lub metalowej rurki. Odradza się użycie kijów czy drągów, które mogą wpłynąć na zagęszczenie gleby i negatywnie wpłynąć na wyniki pomiaru. Przygotuj zwilżoną ziemię, a następnie wlej do wydrążonego otworu na wysokość ok.
W otworze zainstaluj tensjometr (nie wciskać za mocno!) tak, aby wystawał ok.

Urządzenie wskaże pierwsze prawidłowe wyniki pomiaru wilgotności gleby po upływie około 1 dnia. Podczas dalszego czasu używania tensjometr będzie pokazywał wartość nawodnienia po ok. Tensjometr mierzy siłę ssącą gleby nawet od 700 dp 850 hPA. Może się jednak zdarzyć, że gleba jest tak przesuszona, że wartość siły ssącej wzrasta jeszcze bardziej.

Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu

Temperatura Gleby

Rolnicy i plantatorzy dobrze wiedzą, że temperatura gleby wywiera znaczący wpływ na możliwość wzrostu roślin. Jeśli ziemia jest wychłodzona, nie należy rozpoczynać siewów. Wysoka, utrzymująca się przez wiele dni temperatura gleby może zaś świadczyć o postępującej suszy. Temperatura gleby, kwasowość czy nasłonecznienie podłoża współtworzą to środowisko. Pod tym pojęciem należy rozumieć wielkość fizyczną, opisującą ciepłotę gleby na określonej głębokości. Na podstawie analizy temperatury gleby, pH i wilgotności plantatorzy i ogrodnicy są w stanie ocenić jakość podłoża i zdecydować, czy ziemia nadaje się do siewów lub nasadzenia roślin. Warto zaznaczyć, że różne gatunki roślin mają odmienne wymagania glebowe.

Na średnią temperaturę gleby w ciągu doby wpływa wiele różnych czynników. Najważniejszym z nich jest naturalna energia cieplna, pochodząca ze słońca. Jeśli teren znajduje się na przykład w orientacji południowej, dociera do niego znaczna ilość światła słonecznego, co powoduje nagrzewanie się podłoża. Głębokość umieszczenia sondy to kolejny, istotny czynnik - im głębszy pomiar, tym większe prawdopodobieństwo, że temperatura ziemi będzie niższa.

Jak Sprawdzić Temperaturę Gleby?

Aby móc sprawdzić, jaka jest temperatura gleby, wystarczy użyć miernika z sondą, czyli charakterystycznym szpikulcem. Na polskim rynku dostępne są różne modele tanich termometrów bezrtęciowych, przeznaczonych zarówno do upraw profesjonalnych, jak i amatorskich. Ostro zakończoną końcówkę należy ostrożnie wbić w ziemię. Sondę można wsunąć bezpośrednio w grunt albo przygotować świeżą próbkę ziemi za pomocą szpadla. Testy najlepiej przeprowadzać rano lub wieczorem, kiedy grunt nie jest jeszcze nadmiernie przegrzany - wyniki będą wówczas bardziej miarodajne. Badanie trwa kilka minut i należy je powtórzyć w kilku miejscach.

Właściciele dużych plantacji, szklarni i pól uprawnych często nie mają możliwości, by samodzielnie sprawdzać, jak kształtuje się średnia dobowa temperatura gleby. Wielu przedsiębiorców, działających w branży rolniczej, wybiera więc bardziej zaawansowane rozwiązania, na przykład systemy UbiBot. To system połączonych ze sobą czujników, rozmieszczonych w terenie, przystosowanych do całodobowej pracy. Urządzenia współpracują z oprogramowaniem inteligentnym na komputerze lub na urządzeniu mobilnym. Dzięki zaawansowanej aparaturze pomiarowej użytkownik może szybko sprawdzić wiele aktualnych danych, takich jak: temperatura gleby online czy wilgotność ściółki.

Pomiar Wilgotności Gleby - Klucz do Zdrowia Roślin

Pomiar wilgotności gleby jest kluczowy dla zdrowia roślin, ponieważ pozwala na dostosowanie podlewania do rzeczywistych potrzeb roślin. Właściwe nawadnianie jest istotne, aby uniknąć przelania, które może prowadzić do uszkodzenia korzeni i chorób roślin. Te proste urządzenia umożliwiają szybki i precyzyjny pomiar, co jest szczególnie przydatne dla początkujących ogrodników. Dzięki niemu możemy dostosować podlewanie do rzeczywistych potrzeb roślin, co zapobiega ich przelaniu. Znajomość poziomu wilgotności w glebie pozwala na uniknięcie niepożądanych skutków, takich jak uszkodzenie korzeni czy rozwój chorób. Warto regularnie monitorować stan gleby, zwłaszcza w upalne dni, kiedy woda może wysychać na powierzchni.

Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum

Zbyt mała ilość wody może prowadzić do ich osłabienia, a w skrajnych przypadkach do obumarcia. Z kolei nadmiar wody skutkuje przelaniem, co może prowadzić do gnicia korzeni i rozwoju chorób grzybowych. Warto pamiętać, że różne rośliny mają różne potrzeby wodne. Na przykład, sukulenty wymagają mniej wody niż rośliny liściaste. Dlatego pomiar wilgotności gleby powinien być dostosowany do rodzaju roślin, które pielęgnujemy.

Metody Pomiaru Wilgotności Gleby

Pomiar wilgotności gleby można przeprowadzać na kilka sposobów, co pozwala na dostosowanie metody do indywidualnych potrzeb ogrodnika. Wybór odpowiedniego narzędzia jest kluczowy, aby uzyskać dokładne wyniki i skutecznie dbać o rośliny.

Higrometr glebowy: to urządzenie, które umożliwia szybki i dokładny pomiar wilgotności w glebie. Działa na zasadzie pomiaru oporu elektrycznego, który zmienia się w zależności od poziomu wilgotności. Wystarczy umieścić końcówkę urządzenia w glebie na głębokość około 10 cm, aby uzyskać wiarygodny wynik.
Wilgotnościomierz: jest wyposażony w cienki szpikulec, który można wpuścić w ziemię na głębokość do 20 cm. Jedną z największych zalet wilgotnościomierza jest jego szeroka skala pomiarowa, która zazwyczaj wynosi od 1 do 8. Umożliwia to precyzyjne oszacowanie wilgotności gleby w różnych warunkach. Dodatkowo, wilgotnościomierz jest bardzo prosty w użyciu - wystarczy włożyć go do gleby i odczytać wynik.
Manualne metody: test dotykowy, obserwacja koloru gleby.

Interpretacja Wyników Pomiaru

Interpretacja wyników pomiaru wilgotności gleby jest kluczowa dla skutecznego nawadniania roślin. Po dokonaniu pomiaru, warto zwrócić uwagę na to, co oznaczają odczyty. Na przykład, jeśli wynik wskazuje na niską wilgotność, to jest to sygnał, że rośliny wymagają natychmiastowego podlewania.

Zawsze sprawdzaj wilgotność gleby przed podjęciem decyzji o nawadnianiu.
Używaj narzędzi, takich jak wilgotnościomierz lub higrometr glebowy, aby uzyskać dokładne wyniki.
Podlewaj rośliny wczesnym rankiem lub późnym wieczorem, aby zminimalizować parowanie wody.

Oceny Wilgotności Gleby

Test dotykowy: Wystarczy włożyć palec do ziemi na głębokość około 5 cm. Jeśli gleba jest sucha i kruszy się, oznacza to, że rośliny potrzebują wody. Aby przeprowadzić dotykowy test gleby, należy najpierw upewnić się, że ręce są czyste, aby nie wprowadzać zanieczyszczeń do gleby. Włóż palec do gleby na głębokość około 5 cm. Jeśli gleba jest wilgotna i dobrze trzyma się w palcach, nie ma potrzeby podlewania. Jednak jeśli jest sucha i kruszy się, to znak, że rośliny potrzebują wody.
Obserwacja roślin: Rośliny często dają sygnały, gdy potrzebują wody. Na przykład, jeśli liście zaczynają żółknąć lub opadają, może to oznaczać, że gleba jest zbyt sucha. Z kolei, jeśli rośliny są nadmiernie wilgotne, mogą wykazywać oznaki przelania, takie jak gnicie korzeni. Rośliny są doskonałymi wskaźnikami swojego stanu zdrowia i potrzeb, w tym potrzeby wody. Obserwacja ich wyglądu może dostarczyć cennych informacji na temat wilgotności gleby. Na przykład, jeśli liście zaczynają żółknąć lub opadają, to zazwyczaj oznacza, że roślina potrzebuje więcej wody. Inne oznaki, na które warto zwrócić uwagę, to zmiana koloru liści oraz ich wilgotność. Liście, które stają się matowe lub zaczynają się kruszyć, również mogą sugerować, że roślina jest spragniona.
Wilgotnościomierze: Wilgotnościomierze to przydatne urządzenia, które pomagają w sprawdzaniu wilgotności gleby. Działają na zasadzie pomiaru oporu elektrycznego lub przewodności gleby, co pozwala określić poziom wilgotności. W przypadku modeli analogowych, wskaźnik pokazuje wyniki na skali, natomiast cyfrowe urządzenia wyświetlają dokładne wartości. Warto zwrócić uwagę na dokładność pomiarów, która może różnić się w zależności od modelu. Najlepszym czasem na użycie wilgotnościomierza jest moment, gdy gleba jest w stanie równowagi, czyli nie jest świeżo podlana ani przesuszona. Należy wkładać czujnik do gleby na głębokość około 3/4 doniczki, aby uzyskać dokładne wyniki.

Różne Typy Gleby a Wilgotność

Różne typy gleby mają znaczący wpływ na wilgotność oraz zdolność do zatrzymywania wody. Gleby piaszczyste, na przykład, charakteryzują się dużą przepuszczalnością, co oznacza, że woda szybko przemieszcza się przez nie, a więc mają tendencję do szybkiego wysychania. Z kolei gleby gliniaste zatrzymują wodę znacznie dłużej, co może prowadzić do problemów z nadmiernym nawodnieniem i gnicie korzeni. Gleby ilaste, będące mieszanką piasku i gliny, oferują zrównoważoną retencję wody, co czyni je korzystnymi dla wielu gatunków roślin. Wiedza o typie gleby jest kluczowa dla odpowiedniego nawadniania roślin.

Techniki Poprawy Retencji Wilgoci w Glebie

Aby poprawić retencję wilgoci w glebie, warto zastosować kilka sprawdzonych technik. Jedną z najskuteczniejszych metod jest mulczowanie, które polega na pokryciu powierzchni gleby warstwą organicznego materiału, takiego jak słoma, kora drzewna czy kompost. Mulcz pomaga ograniczyć parowanie wody, a także utrzymuje stałą temperaturę gleby. Inną techniką jest dodawanie organicznych nawozów, które zwiększają zdolność gleby do zatrzymywania wody.

Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności

Innowacyjne Metody Poprawy Wilgotności Gleby

W obliczu zmieniającego się klimatu i coraz częstszych suszy, innowacyjne metody poprawy wilgotności gleby stają się kluczowe dla efektywnego zarządzania wodą w ogrodnictwie i rolnictwie. Jednym z obiecujących rozwiązań jest wykorzystanie technologii smart irrigation, która polega na zastosowaniu czujników wilgotności połączonych z systemami nawadniającymi. Kolejnym trendem jest stosowanie biotechnologii do tworzenia specjalnych dodatków do gleby, które zwiększają jej zdolność do zatrzymywania wody. Na przykład, mikroorganizmy i naturalne polimery mogą być wprowadzone do gleby, aby poprawić jej strukturę i zdolności retencyjne.

Satelitarne Metody Pomiaru Wilgotności Gleby

Niestety wspólną wadą wszystkiego, co napisano powyżej, jest lokalność tego pomiaru - faktycznie potrzeba fizycznego kontaktu z tą glebą. To jak tu zarządzać suszą z poziomu kraju? Jak mieć dokładną mapę wilgotności obejmującą tysiące kilometrów kwadratowych?

Wcześniej pojawiło się już hasło przenikalności elektrycznej - rzecz w tym, że różne substancje ze względu na swoją budową (dipole w środku?) różnie zachowują się w polu elektrycznym. Przez próżnię (względna przenikalność elektryczna = 1) - fale elektromagnetyczne propagują bez przeszkód, ale woda (względna przenikalność elektryczna ≈80) - fale po pierwsze nieźle tłumi, po drugie: polaryzuje tę odbitą część. Metoda pomiaru nasuwa się sama - wyślijmy na orbitę radar emitujący mikrofale, patrzmy, jak zmienia się natężenie odbitej od Ziemi wiązki i mierzmy jej polaryzację.

Misja SMAP

Tak w telegraficznym skrócie można opisać misję satelitarną o akronimie SMAP (Soil Moisture Active Passive), która została wystrzelona na orbitę przez NASA w styczniu 2015 roku. Tak też uczyniono i w 2015 roku na orbicie znalazła się misja SMAP z dwoma głównymi instrumentami: rozkładaną anteną o średnicy 6 metrów odbierającą fale radiowe na potrzeby pracy radaru i radiometru. Sama antena obraca się prawie piętnaście razy na minutę po kątem 40° do osi łączącej ją z ziemią, czyli tzw. nadir - przez co dokonuje stożkowego skanowania dużego terenu poniżej, o szerokości około 1000 kilometrów.

Oba urządzenia zaprojektowano do pracy w tak zwanym paśmie L, czyli fragmencie widma elektromagnetycznego z zakresu 1-2 GHz, a dokładniej mówiąc radar nadawał i odbierał na częstotliwości 1,2 GHz, a radiometr odbiera na 1,41 GHz. Czas przeszły użyty jest nieprzypadkowo - niestety radar satelity wystrzelonej w styczniu w lipcu przestał już nadawać. Według analiz, problem pojawił się na wzmacniaczu, który dostarczał dużej mocy do nadajnika mikrofal. Niestety nie udało się go odratować i misja jest kontynuowana na samym radiometrze.

Otóż mikrofale - tyle, że te naturalnie emitowane przez Ziemię. Ot takie przypomnienie, że pól elektromagnetycznych, w tym mikrofal, to my nie wymyśliliśmy, tylko je odkryliśmy. Niestety rozdzielczość przestrzenna radiometru jest dużo mniejsza niż radaru, bo wynoszą odpowiednio około 40km i 6km, czyli takiej wielkości „piksele” widzimy w pomiarach.

Misja SMOS

Żeby nie było, że cudze chwalą, a swojego nie znają, to należy dodać, że misja SMAP wzorowała się na amerykańskich i europejskich poprzednikach. Na szczególną uwagę zasługuje misja Europejskiej Agencji Kosmicznej SMOS - Soil Moistrure and Ocean Salinity, która wystartowała w listopadzie 2009 roku, z urządzeniem MIRAS, czyli Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis, na pokładzie. No proszę, to nie amerykańscy naukowcy wymyślili, żeby korzystać z naturalnej emisji mikrofal przez Ziemię w paśmie L i na podstawie zmian w ich polaryzacji oceniać wilgotność gleb i zasolenie oceanów!

Podsumowując, pomiar wilgotności gleby, zarówno za pomocą metod naziemnych, jak i satelitarnych, jest kluczowy dla efektywnego zarządzania zasobami wodnymi i zapewnienia zdrowego wzrostu roślin. Znajomość różnych metod pomiaru oraz ich interpretacja pozwala na optymalizację nawadniania i minimalizację negatywnych skutków suszy.

tags: #wilgotność #gleby #pod #powierzchnią #pomiar