Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul Gazdálkodási modul
Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdasá
Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc
KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc 1
Talajnedvesség meghatározása 89. Lecke
2
Gravimetrikus talajnedvesség meghatározás • Szárítószekrényes, tömegmérésen alapuló vizsgálati módszer. A nedves talajt tömegmérés után szárítószekrényben 105 fokon legalább 24 óráig szárítjuk, majd a minták száraz tömegét újra megmérjük. • A kapott nedvességkülönbség alapján a talaj nedvességtartalmát a száraz talaj tömegéhez viszonyított tömeg %-ban fejezzük ki: N t%
G n G sz
* 100
G sz
• ahol: Nt% = nedvességtartalom tömeg %-ban • Gn = nedves talajminta tömeget • Gsz = száraz talajminta tömege. 3
Térfogatszázalékos talajnedvesség • A módszerhez ismernünk kell a talajunk sűrűségét, ezért ismert térfogatú cilinderrel bolygatatlan talajmintát szedünk. • A cilinderbe zárt minta nedvességét gravimetrikusan határozzuk meg. • Sűrűségét a száraz tömeg/térfogat hányadossal számítjuk. • A térfogatszázalékos nedvesség az alábbi összefüggéssel számítható Ntf% = Nt% * γ ahol Ntf% = a térfogatszázalékos nedvesség Nt% = tömegszázalékos nedvesség g = a talaj sűrűsége
4
Talajszelvény nedvességtartalma • A nedvességtartalom kifejezése mm-ben egy meghatározott talajszelvényben az alábbi összefüggés alapján számítható: W
N t % .g .h 10
– – – –
ahol W = a talaj vízkészlete mm-ben; g a talaj sűrűsége /t/m3/ h = a vizsgált talajréteg vastagsága cm-ben. Látható, hogy a nedvességtartalomból meghatározható valamely talajréteg vízkészlete, abszolút értékben. A számítás menete attól függ, hogy a nedvességtartalom tömeg %-ban vagy a pórustérfogat %-ában adott.
• Térfogat %-ból a nedvességet könnyen kifejezhetjük vízoszlop-mmben, mivel a 10 cm-es talajréteg 1 térfogat %-nyi nedvességtartalma 1 mm vízoszlopnak felel meg. 5
Tenziométeres talajnedvesség mérés • A mérőeszköz egy vízzel buborékmentesen feltöltött cső, aminek a talajba süllyesztett végén porózus (gipsz, kerámia, műanyag, stb.) csésze van, ami a csövön keresztül vákuum monométerrel áll összeköttetésben. • A zárt rendszernek tekinthető tenziométerből a száradó talaj a vizet elszívja. Friss csapadék, vagy öntözés megfordítja ezt a folyamatot. Az egyensúlyi állapotra jellemző vákuum mértékét a manométer mutatja. A műszer leírásában megtalálhatók az ajánlott leolvasási értékek, amelyek jelzik ha a növény gyökérzónájában vízhiány keletkezik és öntözés szükséges. 6
Egyéb tenziométerek és használatuk
• • •
• •
Vannak villamos jelkimenettel rendelkező típusok is, amelyek további lehetőséget jelentenek az öntözés ellenőrzésében és irányításában. A talaj nedvességtartalmát a szívóerő függvényében ábrázolva, a 0-3 tartományban megszerkeszthető a pF görbe, amelyről közvetlenül leolvasható a különböző szívóerővel kötött nedvességfrakciók értékei. A tenziométeren a szívóerő mértéke kPa-ban olvasható le, amelynek jelentése a következő: 0 - 10 A talaj telített. A leolvasott értékek ebben a tartományban túlöntözöttséget vagy vízzel átitatott talajt jeleznek. 10 - 25 Szántóföldi vízkapacitás. Kielégítõ öntözöttség a legtöbb növényhez. 25 - 50 Normál leolvasási értékek az öntözés elkezdéséhez. Az alsó értéktartomány durvaszövetű, homokos talajoknál, különösen forró, száraz éghajlaton. A felső értéktartomány hideg, nedves klímáknál, és olyan talajoknál, mint az agyag, nagy vízmegkötő kapacitással. 50 - 75 Ebben a tartományban lényeges az öntözés az optimális növekedés fenntartásához. A 75 és azon túl terjedõ leolvasások azt jelentik, hogy a növény nem képes elegendő vizet felszívni a talajból és következésképp csökken a terméshozam.
http://www.mobitech.hu/ceg.html
7
Modern tenziométer
http://www.mobitech.hu/09/03.html
8
Gipszblokkos talajnedvesség mérés • A gipszblokkos talajnedvesség mérő műszerekben a nedvességérzékelő blokkok gipszből készülnek. Két koncentrikusan elhelyezett fémelektróda található a blokkokban, melyek ellenállás változásából következtethetünk a talaj víztartalmára. A blokkokat a az aktív gyökérfejődés zónájába szükséges behelyezni. A blokkokból kijövő vezetékeket a mérés idejéig kell a műszerhez csatlakoztatni. A mérőskálán azonnal megjelenik és leolvashatóvá válik a talaj nedvességtartalma. A műszer skálája három színes tartománnyal rendelkezik, így a talajminőség függvényében történhet a leolvasás. A műszerállások alapján olyan grafikon készíthető, amely jelzi a talajnedvesség tartalom változásának trendjét. amelyek a talajnedvességet a 9
AQUATERR talajnedvesség mérő • A készülék kézi működtetésű nyomószonda. A mérés során az acélkúpban végződő szondát a talajba szúrjuk. A nyomószondában szórt erőterű mérőkondenzátor kap helyet, ennek erőterét veszi körül méréskor a talaj. A mérendő talajnedvességgel arányosan a dielektromos állandó mérhető. A mérőcella oszcillátorhoz kapcsolódik, amely érzékeli a szonda kapacitás változását és ezzel arányos kimenő jelet ad. • A műszer skáláján a talajminőség függvényében három színes tartományban olvasható le a kimenő jelhez tartozó talajnedvesség. Meghatározható továbbá a szántóföldii vízkapacitás és a pillanatnyi nedvességtartalom különbségeként a szükséges öntözővíz mennyisége. amelyek a talajnedvességet a 10
TDR talajnedvesség mérő • A már bizonyított időtartomány mérési technológiára (Time Domain Reflectancy) alapozva a hordozható TDR 300-as nagy pontossággal határozza meg a talajnedvességet, a talajviszonyok teljes skálája mentén. 12 cm-es vagy 20 cm-es (4,8 vagy 8 coll) szonda rudak használhatók a mérések mélységének megfelelően. Az LCD kijelzős készülék két működési módban alkalmazható: volumetrikus víztartalom és öntözési menedzsment mód. A beépített adatgyűjtő és az RS-232 típusú port lehetővé teszi a GPS-sel való használatot. A csomag tartalmazza az ehhez szükséges szoftvert és PC kábelt. http://www.mobitech.hu/09/05.html
11
Neutronszóródásos (g -sugár-gyengítéses) talajnedvesség mérés • Rendkívül pontos mérési eredményeket ad, de szakképzett személyzet kell hozzá. A neutronszóró fej egy szigetelt házból zsinóron ereszthető le a talajba, mégpedig fúrással lehelyezett alumínium csöveken keresztül. • A gyorsneutronok a talajban kizárólag H atomokon ütköznek meg, és verődnek vissza az érzékelőbe. A visszavert lassú neutronok száma arányos a vízmolekulák számával, vagyis a talajnedvességgel. • A becsapódásokat a műszer számítógépe számítja át nedvességtartalommá.
12
A gyökérzóna talajvízkészletének számítása • Ha az öntözés technológiában használt mm-ben kifejezett talaj nedvességtartalmat m3/ha-ban akarjuk kifejezni, az alábbiak szerint járunk el. • Mivel 1 mm vízborítás 1 ha-on = 10.000 liter = 10 m3, • ezért a mm-ben kifejezett nedvességtartalmat megszorozzuk 10-el, vagy pedig a térfogatszázalékos nedvességtartalmat szorozzuk a vizsgált mélység cm-ben kifejezett értékével. 13
Tapasztalati talajnedvesség meghatározás
• •
• •
Műszert nem, csak gazdálkodási tapasztalatot igénylő módszer. A vizsgálandó talajból vett kétmaréknyi mintát gombóccá gyúrjuk. Ha a gombóc felülete kifényesedik, akkor a talaj vízkapacitásig telített vízzel. Ha gombóc szépen, repedésmentesen összeáll, de nem fényesedik ki, akkor a talaj szántóföldi vízkapacitásig telített. Ha az összegyúrt gombóc repedezett marad, akkor minimális vízkapacitás körüli nedvességtelítettséggel számolhatunk. Ha a talaj egyáltalán nem gyúrható gombóccá, szétesik a talajnedvesség a holtvíz érték határán van. 14
Kérdések a leckéhez • Gravimetrikus talajnedvesség meghatározás • Térfogatszázalékos talajnedvesség • Elektronikus jeleket alkalmazó megoldások
15
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET!
16
