طرق قياس رطوبة التربة

طرق قياس رطوبة التربة

تعتبر التربة إحدى الموارد الطبيعية التي يعتمد عليها الإنسان في بقائه، وهي الأساس لنمو النبات وتطوره. ترتبط حالة بيئة التربة ارتباطًا وثيقًا ببقاء المجتمع البشري وتكاثره. بالإضافة إلى النباتات المائية، تعتبر مياه التربة المصدر الرئيسي لامتصاص النباتات للماء.يرتبط أيضًا ذوبان وامتصاص الأسمدة المختلفة في التربة وتحلل المواد العضوية وتحولها ارتباطًا وثيقًا بمحتوى مياه التربة.

مقياس رطوبة التربة هو محتوى رطوبة التربة، وهو النسبة المئوية لوزن الماء إلى وزن التربة. إن تحديد محتوى مياه التربة واستيعاب الطلب على المياه للمحاصيل له أهمية كبيرة للإنتاج الزراعي.في الوقت الحاضر، تشمل طرق قياس رطوبة التربة طريقة الوزن الجاف، وطريقة مقياس التوتر، وطريقة المقاومة، وطريقة النيوترون، وطريقة الأشعة r، وطريقة نسبة الموجة الدائمة، والطريقة البصرية، وقياس انعكاس المجال الزمني (TDR) وطريقة التذبذب عالي التردد (FDR) وما إلى ذلك. ومن بينها، الطرق الأكثر شيوعًا وبساطة هي طريقة التجفيف وطريقة المقاومة.

طريقة TDR:

الاسم الصيني لـ TDR هو قياس الانعكاسات في المجال الزمني، وهي طريقة لقياس رطوبة التربة تم تطويرها في الثمانينيات. هذه الطريقة شائعة جدًا في البلدان الأجنبية. في الصين، تم تقديمه في السنوات الأخيرة فقط، ولكن تم الاهتمام به من قبل مختلف الإدارات فور تقديمه. يعد إرسال المجال الزمني TDR طريقة شائعة لمراقبة رطوبة التربة بسرعة.المبدأ هو أن الشكل الموجي على خط نقل غير متطابق سيرسل، والشكل الموجي عند أي نقطة على خط النقل هو تراكب شكل الموجة الأصلي وشكل الموجة المرسل. يبلغ زمن استجابة الجهاز بناءً على مبدأ TDR حوالي 10-20 ثانية، وهو مناسب للقياس المتنقل ومراقبة النقاط الثابتة.

يتمتع TDR باستقلالية قوية، ولا تتأثر نتائجه بشكل أساسي بالعوامل البيئية مثل نوع التربة والكثافة ودرجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، هناك نقطة أخرى مهمة: يستطيع TDR قياس رطوبة التربة تحت درجة التجمد، وهو ما لا مثيل له في الطرق الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، يستطيع TDR مراقبة محتوى مياه التربة والملح في نفس الوقت، ولا يوجد فرق تقريبًا بين نتائج القياسين قبل وبعد.دقة هذا الاختبار واضحة.

طريقة فرانكلين روزفلت:

الاسم الصيني لطريقة FDR هو طريقة التذبذب عالي التردد، ووقت ميلاد FDR متأخر قليلاً عن TDR. في البداية، وبسبب التكلفة العالية لمعدات TDR، قامت الشركات الأجنبية مثل AquaSPY وSentek بتطوير FDR من أجل إيجاد طريقة أبسط من TDR لقياس ثابت العزل الكهربائي للتربة؛ إن FDR ليس أرخص من TDR فحسب، بل لديه أيضًا وقت قياس أقصر.بعد معايرة محددة للتربة، تكون دقة القياس عالية، ولا يقتصر شكل المسبار. يمكنه قياس أعماق متعددة في نفس الوقت، ومن الأسهل تحقيق الحصول على البيانات.

تعتمد طريقة FDR مبدأ عمل النبض الكهرومغناطيسي، وتقيس ثابت العزل الكهربائي الظاهر للتربة وفقًا لتردد انتشار الموجة الكهرومغناطيسية في الوسط، وبالتالي الحصول على محتوى الماء الحجمي للتربة.

طريقة التجفيف:

طريقة التجفيف هي طريقة شائعة ومعيارية للغاية لتحديد رطوبة التربة. وتحديداً: الحصول على كمية معينة من تربة الحقل، ومن ثم وضعها في فرن على درجة حرارة 105 درجة مئوية وانتظر حتى تجف. ومنها أن معيار التجفيف هو أن يكون الوزنان قبل وبعد ثابتين. الرطوبة المفقودة بعد التجفيف هي محتوى الرطوبة في التربة.صيغة الحساب هي محتوى الماء في التربة=W/M*100%، M هو وزن التربة قبل التجفيف، W هو وزن رطوبة التربة، أي الفرق بين M ووزن التربة M'بعد التجفيف.

طريقة المقاومة:

تستخدم طريقة المقاومة الكهربائية المقاومة الكهربائية للجبس والنايلون والألياف الزجاجية وما إلى ذلك ومحتواها المائي.

عندما يتم وضع هذه الوسائط بالإضافة إلى الأقطاب الكهربائية في تربة رطبة، وبعد فترة من الزمن، يصل محتوى الرطوبة في هذه الأشياء إلى التوازن.

ونظراً للعلاقة بين المقاومة ومحتوى الماء، قمنا سابقاً بمعايرة تطابق معين بين المقاومة والنسبة المئوية، ومن ثم من خلال هذه المكونات يمكننا الحصول على قراءات الرطوبة في نطاق 1 إلى 15 ضغط جوي من الشفط.