Как определить влажность почвы по растениям
Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений
Soils. Methods of determination of moisture, maximum hygroscopic moisture and moisture of steady plant fading
Дата введения 1990-06-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным агропромышленным комитетом СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 27.09.89 N 2924
3. Срок первой проверки — 1994 г.
4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, подпункта, приложения
1.2; 2.1.2; 2.2; 3.1.2; 3.2
6. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
7. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2005 г.
Настоящий стандарт распространяется на некаменистые почвы, т.е. почвы, в которых массовая доля частиц крупнее 3 мм не превышает 0,5%, и устанавливает методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений.
1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ
Сущность метода заключается в определении потери влаги при высушивании почвы.
Предельное значение суммарной относительной погрешности метода при доверительной вероятности =0,95 составляет, % от измеряемой величины:
1.1. Метод отбора проб
1.1.1. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение почвенных проб — по ГОСТ 17.4.3.01, ГОСТ 17.4.4.02, ГОСТ 12071, для агрохимических исследований — по ГОСТ 28168.
1.1.2. Пробу, поступившую на анализ, тщательно перемешивают. Методом квартования из нее отбирают две аналитические пробы массой 15-50 г каждая (чем ниже влажность, тем больше масса пробы).
1.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Весы лабораторные 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 100 г по ГОСТ 24104*.
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001 (здесь и далее).
Гири аналитические 2-го класса точности по ГОСТ 7328*.
* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 7328-2001.
Шкаф сушильный с регулятором температуры от 80 до 105°С с погрешностью регулирования до 2°С.
Стаканчики весовые алюминиевые с крышками ВС-1.
Эксикатор исполнения 2 по ГОСТ 25336 со вставкой исполнения 1 по ГОСТ 9147.
Кальций хлористый технический.
1.3. Подготовка к анализу
1.3.1. Подготовку весов, сушильного шкафа, весовых стаканчиков и эксикатора выполняют согласно приложению 1.
1.3.2. Чистые пронумерованные стаканчики ВС-1 сушат в шкафу при температуре (105±2)°С в течение 1 ч, вынимают из шкафа, охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.
1.4. Проведение анализа
1.4.1. Аналитические почвенные пробы помещают в пронумерованные, высушенные и взвешенные стаканчики и закрывают их крышками.
1.4.2. Стаканчики и почву в стаканчиках взвешивают с погрешностью не более 0,1 г.
1.4.3. Стаканчики открывают и вместе с крышками помещают в нагретый сушильный шкаф.
Почву высушивают до постоянной массы при температуре:
(105±2)°С — все почвы, за исключением загипсованных;
(80±2)°С — загипсованные почвы.
Время высушивания до первого взвешивания:
незагипсованных почв: песчаных — 3 ч, других — 5 ч;
загипсованных почв — 8 ч.
Время последующего высушивания:
песчаных почв — 1 ч;
других почв, в том числе загипсованных — 2 ч.
1.4.4. После каждого высушивания стаканчики с почвой закрывают крышками, охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием и взвешивают с погрешностью не более 0,1 г. Если взвешивание производят не позднее 30 мин после высушивания, можно охлаждать закрытые стаканчики на открытом воздухе без эксикатора. Высушивания и взвешивания прекращают, если разность между повторными взвешиваниями не превышает 0,2 г. Почвы с высоким содержанием органического вещества могут при повторных взвешиваниях иметь большую массу, чем при предыдущих, из-за окисления органического вещества при высушивании. В таких случаях для расчетов следует брать наименьшую массу.
1.5. Обработка результатов
1.5.1. Массовое отношение влаги в почве ( ) в процентах вычисляют по формуле
,
где — масса влажной почвы со стаканчиком и крышкой, г;
— масса высушенной почвы со стаканчиком и крышкой, г;
— масса пустого стаканчика с крышкой, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений. Вычисления проводят до второго десятичного знака с последующим округлением результата до первого десятичного знака.
1.5.2. Допускаемые относительные отклонения результатов параллельных определений от их среднего арифметического при доверительной вероятности =0,95 составляют, % от измеряемой величины:
Источник
Влажность почвы. Почему все так не просто?
Эта статья проливает свет на влажность почвы как для садоводов и огородников, так и для тех, кто пытается облегчить себе жизнь занимаясь автоматизацией полива цветов и грядок. Дело в том, что одним из моих занятий является разработка различной автоматики, в том числе, сельскохозяйственной (большей частью садово-огородно-тепличной). И с путаницей на тему влажности приходится встречаться довольно часто. Это изложение не с точки зрения почвоведения или агрономии, а с точки зрения понимания и практического применения.
Но сначала нужно разобраться, что же такое почва и что такое ее влажность. На первый взгляд, все просто. Почва это «та самая земля» по которой мы ходим и в которую сажаем растения на грядках или в горшках на подоконнике. А влажность это «вода в почве». И мы на глаз почти всегда можем определить, полита ли грядка.
Но на самом деле все гораздо сложнее. А труднее всего дать точные определения для самых привычных вещей, задать точные критерии оценки самых обычных параметров. Вот и с почвой и ее влажностью все не так просто.
Небольшое введение в терминологию
Нам не нужны строгие научные определения, которые чаще отпугивают обычных людей, для понимания сути. Почва это смесь минеральных и органических веществ (на рисунке ниже показаны черным и серым цветом).
Минеральная составляющая это песок, глина, камушки, воздух, вода с растворенными в ней солями. Да, воздух (белый и светлосерый цвет) и вода (синий цвет) это тоже составляющие почвы. Органические составляющие это корни растений, насекомые и черви, перегнившие остатки растений, отходы жизнедеятельности животных и птиц (да, тот самый навоз). Это определение, скажем так, сильно не классическое, но точно отражающее то, из чего состоят наши грядки. Почвы бывают очень разные, даже в пределах одного населенного пункта (на разных огородах и даже в пределах одного огорода). Это будет важно в дальнейшем, когда я буду описывать способы измерения влажности. Нет, я не говорю про разные типы почв (черноземы, подзолистые, бурые, и так далее), я говорю про состав почвы на конкретной грядке. Сам слой грунта, в глубину, тоже не однороден. Плодородный слой (почва) находится сверху, им мы пользуемся для выращивания растений. Глубже могут находится слои песка, глины, щебня, водоносные горизонты, скальные породы. Корни растений могут проникать в эти слои, но непосредственно мы их не используем. Однако эти слои влияют на влажность почвы, как станет видно дальше.
Влажность почвы это содержание в ней влаги . Банальное определение. На первый взгляд. И вот тут начинается путаница. Во первых, влажность измеряют в процентах, хотя речь не всегда идет об относительной влажности. Во вторых, влажность можно определить как отношение массы воды к массе сухой почвы, а можно как отношение объема воды к объему сухой почвы. То есть, влажность бывает весовая (массовая) и объемная. Справедливости ради надо сказать, что объемная влажность в быту не применяется.
Продолжаю вас запутывать. Наверное все видели, что когда цветы на подоконнике поливают слишком обильно, то часть воды вытекает снизу. То есть, снизу влажность почвы ограничена 0% (абсолютно сухая почва), но есть и какое то ограничение сверху. Это ограничение называется влагоемкостью . Полная влагоемкость это процент воды при полностью заполненных порах. Именно такое состояние я показал на рисунке выше. Полная влагоемкость достижима при определенных условиях, но на грядках можно достичь лишь на короткое время. Если в почве воды больше, чем ее полная влагоемкость, то получаем «болото». Условием достижения полной влагоемкости является наличие под слоем слоя воды или не пропускающей воду глины/пленки. Если таких слоев нет, то часть воды стекает вниз, в блюдце под цветочным горшком, или нижние слои грунта. Оставшееся количество воды определяет Общая влагоемкость . То есть, общая влагоемкость это способность почвы удерживать воду при ее свободном оттоке под действием гравитации. Чаще можно встретить другой термин, Наименьшая влагоемкость , который эквивалентен общей влагоемкости, но менее удачен с точки зрения внесения путаницы.
Но это еще не все. Я упомянул выше «не пропускающие воду слои». Способность пропускать через себя воду называется водопроницаемостью . Чем она выше, тем меньше общая влагоемкость, так воде легче стекать вниз. Но это не означает, что низкая водопроницаемость означает высокую влагоемкость. Так как влага просто не способна проникнуть в такую почву.
Далее, существует еще водоподъемная способность почвы. Наверное всем знаком способ полива цветочных горшков подливанием воды в блюдце под горшком. Это как раз демонстрация водоподъемных свойств. По сути своей, это проявление капилярного эффекта. Для нас это свойство имеет значение, так как грядки в крытой теплице дождь не поливает непосредственно, но стекающая по нижележащим слоям (глинистая почва, например) вода благодаря водоподъемным свойствам почвы увлажняет грядки в теплице. Еще существует влагопоглощающая способность — способность поглощать влагу из воздуха.
Как видно, на верхнюю границу влажности почвы влияет много факторов. Что бы упростить ситуацию вводится термин Предельная полевая влагоемкость почвы . Это способность почвы удерживать воду с учетом и полной влагоемкости, и водопроницаемости, и водоподъемности, и расположения гидроизолирующих слоев, и наличия близлежащих водоносных слоев (например, близко река, ручей или родник). Предельная полевая влагоемкость определяется экспериментально может быть разной даже для почвы идентичного состава, но находящейся на разных участках поля. Не говоря уже о разных грядках, одна из которых может располагаться на солнечном пригорке, а другая в тенистой низине с ручьем неподалеку. Обратите внимание, слово полевая тут не случайно, так как речь идет о привязке к конкретному реальному земляному участку.
Определение общей (минимальной) влагоемкости почвы и предельной полевой влагоемкости
Стоит сказать, что в большинстве бытовых случаев предельная полевая влагоемкость будет примерно равна общей (наименьшей) влагоемкости. Исключением будут болотистые почвы, насыпные грунты (если почва насыпается на глинистый участок или на полимерную пленку) и расположение участка в низине у ручья или реки.
Я приведу лишь упрощенную методику, которой вполне достаточно для бытового применения. Возьмите сосуд с отверстием в дне, которое прикрыто от высыпания через него почвы. Диаметр отверстия должен исключать влияние эффектов поверхностного натяжения. Достаточно будет отверстия диаметром 5 мм. Насыпьте в сосуд почву и слегка утрамбуйте ее, что бы избежать излишней пористости. Обильно полейте, так что бы вода начала капать из расположенного в дне отверстия. Поставьте сосуд так, что бы вода могла спокойно вытекать из отверстия не перекрывая его. То есть, вытекающая вода должна сливаться не доходя до уровня дна сосуда. Когда вода полностью прекратит капать, воспользуйтесь методикой определения влажности выпариванием, которая изложена ниже.
Для чего это нужно? В большинстве случаев это не требуется. Но полезно для калибровки датчиков влажности или для расчета требуемого для полива количества воды.
Собственно влажность почвы
Итак, мы разобрались с тем, что такое почва и что влияет на ее способность удерживать влагу. Теперь переходим к собственно определениям понятия влажности.
Абсолютная влажность — содержание влаги в почве по отношению к ее массе.
Источник
Растения-индикаторы почв
Многие наверняка слышали, что раки водятся только в чистых водоемах. Это действительно так, ведь раки — биоиндикаторы загрязненной воды. Что такое биоиндикаторы? Организмы, чувствительные к различным характеристикам и изменениям среды их обитания.
Биоиндикаторами могут быть и животные, и насекомые, и грибы, и, конечно, растения. По росту или сокращению популяции биоиндикаторов, по изменению их внешнего вида или поведения можно судить о состоянии той среды, в которой они обитают. Помимо ракообразных можно привести в пример стрекоз, целые семейства которых способны жить только в чистой проточной воде. Или жужелиц — скопление этих жуков говорит о влажности почвы.
Биоиндикаторы помогают экологам, биологам и ботаникам судить о состоянии окружающей среды. Впрочем, они будут полезны и для простых садоводов и огородников.
Взять хотя бы почву на участке. Как определить ее кислотность, влажность, засоленность? Самый простой способ — по некоторым сорным растениям, которые обитают на приусадебных угодьях. Эти представители царства Флоры так и называются — растения-индикаторы.
Растения-индикаторы кислотных, нейтральных и щелочных почв
В зависимости от степени кислотности почвы можно разделить на:
- кислые (pH от 6,5 и ниже),
- нейтральные (pH от 6,6 до 7,2),
- щелочные (pH от 7,3 и выше).
Показатель pH отражает степень кислотности или щелочности среды.
Планируя посадки в саду или огороде, очень важно знать, какова мера кислотности почвы на участке, и в зависимости от этого выбирать культуры или попытаться изменить свойства грунта. Если почва слишком кислая, ее можно нейтрализовать известкованием, щелочные почвы нужно подкислить.
В случае, когда возможности поменять кислотность почвы нет, следует подобрать подходящие именно для такой земли культуры. Так, например, на кислых почвах неплохо растут картофель, дыня, кукуруза. К слабокислым почвам устойчивы томат, огурец, кабачки (большинство овощных растений), а также абрикос, виноград, смородина, малина и т.д. Нейтральные почвы предпочитают кабачки, морковь, лук и капуста. На слабощелочной и щелочной земле могут произрастать облепиха, вишня и слива.
Существует немало способов определить кислотность почвы — от специальной лакмусовой бумаги до электронного измерителя. Однако один из самых простых — сорные растения-индикаторы.
Сорняки, которые предпочитают кислую почву: мята полевая, щавель обыкновенный, пупавка полевая, иван-да-марья, подорожник, хвощ, фиалка трехцветная. Растения, которые, как правило, селятся на нейтральном грунте: редька полевая, василек, крапива, мать-и-мачеха, мятлик, лютик, бодяк овощной. На щелочные почвы указывают фиалка полевая, шалфей луговой, люцерна, горчица полевая и дикий мак.
Делать выводы о кислотности грунта по дикорастущим сорнякам, безусловно, можно и нужно, однако желательно дополнять этот способ другими. Например, провести анализ почвы с помощью уксуса (полить землю 9% уксусом, если образуется обильная пена — почва щелочная, пены не будет — грунт кислый) или лакмусовой бумаги.
Растения-индикаторы сухих и влажных почв
Влажность почвы (процентное содержание в ней воды) — еще одна немаловажная характеристика, интересующая садоводов и огородников. Влага жизненно необходима растениям, и большую ее часть они получают из почвы с помощью корня.
В природе различные типы грунта имеют различную влажность — от недостаточной до избыточной. Самой низкой влажностью обладают песчаные и супесчаные грунты, самой высокой — суглинистые и глинистые.
Влажность почвы на участке можно узнать разными методами, в том числе и с помощью растений-индикаторов.
Сухую почву предпочитают полынь, почти все виды ромашки, дрема (смолевка) белая, аистник обыкновенный, горицвет летний, гелиантемум (солнцецвет), некоторые виды герани, подорожник. На влажной обычно растут такие представители царства Флоры, как мята луговая, таволга вязолистная, калужница, лапчатка гусиная, лютик ползучий, мать-и-мачеха, различные виды хвоща. Очень влажную почву выбирают полевица гигантская, рогоз, осока дернистая и пузырчатая, камыш.
Зная примерное содержание воды в грунте на участке, можно подобрать наиболее приспособленные к существующим условиям культуры. Так, например, засухоустойчивыми считаются петрушка, морковь, томат, фасоль, арбуз. И наоборот, любят влагу капуста, огурец, редис, укроп, щавель, чеснок, свекла, болгарский перец.
Индикаторы, рассказывающие о минеральном, химическом и органическом составе почвы
Помимо кислотности и влажности почва имеет множество других характеристик — механический состав, содержание минералов и органики, насыщенность воздухом и т.д. О чем же еще могут рассказать растения-индикаторы?
Растения-индикаторы азота, калия и магния
Например, о том, что земля богата ил бедна азотом. Азот — один из самых распространённых элементов на планете. Он необходим для существования животных и растений. Почвы с большим содержанием азота — плодородны и как нельзя лучше пригодны для выращивания садовых и огородных культур. Определить количество элемента на участке хотя бы примерно помогут сорняки-индикаторы.
Азот любят горец развесистый, крапива двудомная, горчица полевая, борщевик, вероника, осот, марь, сныть обыкновенная, пастушья сумка, бузина, ромашка, одуванчик, паслен, яснотка, пырей ползучий. На низкое содержание азота в почве указывают пикульник, ракитник, ромашник непахучий, чистец.
Среди садово-огородных и цветочных культур азот особенно любят картофель, капуста, тыква, перец, кабачок, малина, ежевика, земляника, вишня, слива, георгин, пион, роза, настурция, фиалка, сирень. С некоторым дефицитом элемента в почве способны мириться горох, фасоль, листовой салат, лук, редис, груша, тюльпан, гладиолус, камнеломка, примула, маргаритка, можжевельник, космея, портулак, рододендрон.
Если азота в почве мало, помогут удобрения — аммиачная, кальциевая и натриевая селитры, сульфат аммония, мочевина.
[!] Учтите, что каждое из этих удобрений подходит для определенных почв. Например, мочевину лучше использовать на нейтральном грунте, а натриевую селитру — на неизвесткованных кислых почвах.
Для питания растений не менее важны и другие элементы, например, калий или магний. Калий участвует в образовании белков и углеводов в клетках, повышает морозостойкость культур, их устойчивость к болезням, улучшает вкус плодов и овощей. Магний необходим для образования хлорофилла, при участии которого происходит процесс фотосинтеза. Растение особенно нуждается в магнии в период роста и вегетации, а также в засушливую погоду.
Как узнать, что ваш участок богат калием или магнием? И снова — по сорнякам-индикаторам. О том, что в почве достаточно калия, расскажут борщевик и лебеда. На земле, богатой магнием, предпочитают селиться дубравник обыкновенный, различные виды наперстянки, дикорастущие морозники.
Если калия или магния в земле немного, на помощь дачникам придут калийные и магниевые удобрения. Как и в случае с азотными подкормками, каждый вид удобрения подходит для определенных почв, времени года и культур. Используйте их строго по инструкции.
Растения-индикаторы глины, песка, известняка
Частицы различных пород, их концентрация и размеры определяют механический состав почвы. От механического состава зависит многое. Например, воздухо- и водопроницаемость грунта. Как организовать полив, как часто рыхлить землю, нужно ли мульчирование? Зная, сколько в земле песка, глины или, например, известняка, каждый садовод без труда ответит на эти вопросы.
Узнать, из чего состоит почва, довольно легко. Нужно лишь вскопать участок. Много песка& Значит, грунт песчаный или супесчаный. Глины? Это суглинок или глинистая земля. Еще одни способ определения механического состава грунта — наличие растений-индикаторов.
На песчаных почвах чаще всего растут сосна, вереск, мак дикий, коровяк, звездчатка, различные виды молочая. Глину отлично переносят бодяк и мята полевые, хвощ, подорожник, лапчатка гусиная, осот, мать-и-мачеха, одуванчик. О том, что в земле много известняка, расскажут люцерна, лютик, мать-и-мачеха, льнянка и прострел.
Из садово-огородных и цветочных культур на песчаных почвах неплохо растут все бобовые, редис, картофель, морковь, земляника, малина, смородина, груша, абрикос, различные виды можжевельника, барбарис, боярышник, барвинок, арабис, гелиантемум. Глины и суглинки предпочитают различные виды хост и роз, кизильник, бузина, томат, лук, свекла, яблоня.
Растения-индикаторы недостатка и избытка гумуса
Плодородие почвы на участке напрямую зависит от того, сколько в ней содержится гумуса — органических соединений, пригодных для пищи растений.
Если гумуса много, растения, как говорится, бушуют, если мало — часто болеют и не радуют урожаем. Восполнять дефицит гумуса приходится внесением органических удобрений.
Некоторые сорняки могут подсказать богата ли гумусом ваша земля или она нуждается в дополнительной подкормке. Там, где гумуса много, отлично растут крапива, дымянка, марь обыкновенная, мать-и-мачеха, черный паслен, щавель туполистный, звездчатка, одуванчик. О недостатке гумуса сигнализируют папоротник-орляк, дикая маргаритка, вереск, златоцвет посевной, кислица, клевер ползучий.
***
Выявляя особенности почвы собственного участка, стопроцентно полагаться на сорные растения-индикаторы конечно нельзя, ведь многие из них приспособились выживать даже в самых неподходящих условиях. Однако, в качестве быстрого способа получше изучить землю, такой экспресс-метод безусловно подходит. Будьте внимательны к дикой природе, и вы узнаете немало полезного.
Источник