Професійний вологомір ґрунтуТензіометр іригаційний

Чому важливо контролювати вологість ґрунту?

Наявність достатньої кількості вологи у ґрунті – одна з найважливіших умов життєдіяльності рослин. Інформація про кількість вологи та її доступність потрібна для створення оптимальних водного і повітряного режимів кореневої системи агрокультур на зрошуваних землях.
Відомо, що всі фактори, які впливають на рослину (вітер, випаровування, фотосинтез, сонячне випромінювання, температура повітря тощо), конвертуються в активність кореневої системи, а саме в інтенсивність усмоктування нею вологи з ґрунту. Ще на початку минулого століття почалося формування вченими поняття потенціалу вологи і вивчення енергетичної взаємодії ґрунту з довкіллям, та винайдення приладу для вимірювання сили утримання вологи ненасиченим ґрунтом – тензіометра. Водоутримувальна здатність ґрунту визначає доступність для коренів рослин вологи як основного агента живлення, завдяки посередництву якого споживаються всі водорозчинні сполуки. Доступність для рослин вологи може бути ототожнена з доступністю складових живлення з ґрунту.
Сьогодні тензіометри застосовують для контролю вологозапасів на зрошуваних землях із різним ґрунтовим покривом: від субстрату, піщаного і супіщаного, до суглинкового і глинистого незалежно від глибини залягання ґрунтових вод, способу і техніки поливу, а також виду агрокультур, у вегетаційний період вирощування. Як одиниця вимірювання тензіометричного тиску -Ps використовуються кілоПаскалі (кПа).

Тензіометр AQUAMETER PRO моделі Т GL містить два основні компоненти:
1 - керамічний зонд, вбудований у жорстку полівінілхлоридну (ПВХ) трубу з гумовою прокладкою і різьбовою муфтою на її кінці. Таке виготовлення керамічного зонда з трубою, що викручується, передбачає можливість його знімання для швидкої заміни у разі пошкодження або для зміни робочої глибини встановлення тензіометра;
2 – корпус (ПВХ), який містить вимірювач тиску – гліцериновий вакуумметр із кольоровою шкалою і вентиляційним клапаном, оглядову ділянку, яка виготовлена з прозорої ПВХ труби для візуального контролювання руху вакууму і необхідності дозаправлення приладу чистою водою, і кульовий кран-засувку із кришкою для дозаправлення приладу (рис. 1). Кольорова інтуїтивно зрозуміла шкала вакуумметра відображає інтервали потенціалу ґрунтової вологи для різних типів ґрунту. У зібраному стані компоненти тензіометра герметично з'єднані у вакуумну систему.
Керамічний зонд довжиною робочої частини 10 см, діаметром 18 мм, товщиною стінки 2 мм. Труба ПВХ довжиною до 100 см, діаметром 20 мм, товщиною стінки 1,5 мм.
Водна камера приладу – внутрішній простір тензіометра – починається з керамічного зонду і закінчується кульовим краном.
Тензіометри мають маркування (модифікацію).● Т20 GL – тензіометр з робочою глибиною встановлення Т=20 см – відстань від поверхні ґрунту до середини керамічного зонду (рис. 1); ● Т30 GL – тензіометр з робочою глибиною встановлення Т=30 см. І далі через 10 см до Т=100 см та більше (за індивідуальним замовленням).
Вимірювач тиску – гліцериновий вакуумметр класу точності 1,6 або 2,5. Діаметр корпусу 60 мм, різьба штуцера G1/4" або M12x1,5. Корпус вакуумметра виготовлений із нержавіючої сталі - є ударостійким, термостійким, зносо- і корозостійким. Одиниця вимірювання кПа (kPa) або бар (bar). Робочий діапазон вакуумметра від 0 до -100 кПа (від 0 до -1,0 бар). Ціна одиниці найменшої поділки 1 кПа (0,01 бар) або 2 кПа.

Рисунок 1. Тензіометр AQUATEC іригаційний, серія AQUAMETER PRO, модель Т GL
1 - труба з керамічним зондом2 - корпус3 - механічний вакуумметр4 - вентиляційний клапан5 - оглядова ділянка6 - кран-засувка з кришкою

Встановлення тензіометра у ґрунт

Для встановлення тензіометра пробурюють отвір в ґрунті ручним буром діаметром 20-22 мм, не ущільнюючи і не розпушуючи його стінки. Необхідну глибину розраховують від поверхні ґрунту до краю керамічного зонду тензіометра (рис. 3).
Слід враховувати, що максимальна товщина шару ґрунту, в якому може достовірно працювати керамічний зонд, становить 20-25 см.
Із ґрунту, взятого безпосередньо біля місці буріння отвору, готують ґрунтову пасту (200-300 мл) – змішують ґрунт з водою, якою змазують керамічний зонд тензіометра. Частину пасти (150-200 мл) заливають в отвір для забезпечення надійного контакту стінок керамічного зонда із ґрунтом. В отвір встановлюють тензіометр, а вільний затрубний простір ущільнюють ґрунтом (утрамбовують).
Тензіометр заповнюють чистою водою, після чого закривають кульовий кран, надівають кришку. Вентиляційний клапан переводять у положення «OPEN». Перший раз знімати показання можна не раніше, ніж через добу.

Рисунок 3. Рекомендована схема встановлення тензіометра в ґрунті:1 – ручний бур;2 – ґрунтова паста; 3 – тензіометр AQUAMETER PRO Т GL

Розміщення тензіометрів на площі зрошення

Місця встановлення тензіометрів обирають, виходячи з однорідності ґрунтового покриву і заданої точності отримання інформації щодо вологості ґрунту. Зазвичай використовують по одному, по два чи по три прилади в одній станції – точці контролю вологості ґрунту. Кількість і глибина встановлення тензіометрів в кожній точці залежать від потужності кореневмісного шару, де впроваджується контролювання вологовмісту, та способу і техніки поливу.
Тензіометричні станції встановлюють у репрезентативних місцях поля або окремої ділянки зрошення. Зазвичай перший прилад треба встановити на глибину, що дорівнює 1/4 потужності кореневої системи рослин, а другий – на глибину 3/4 цієї потужності. Інший варіант: керуватися принципом розміщення одного тензіометра на кожні 20 см кореневмісного шару ґрунту. За малопотужної кореневої системи (до 20-30 см) достатньо встановити один тензіометр на глибині 15-20 см від поверхні ґрунту.
За краплинного зрошення тензіометричні станції встановлюють у типових для ділянки умовах на відстані 10-30 см від рослини. Як правило, кореневий шар ґрунту зволожують суцільною смугою вздовж ряду рослин на глибину, яку встановлюють з урахуванням виду культури, її віку, схеми посадки або висіву, розміщення поливних трубопроводів. Ширина зони зволоження формується залежно від її глибини та водно-фізичних властивостей ґрунту (рис. 4).
За показаннями приладів поливи призначають за умови зниження тензіометричного тиску на будь-якій із спостережних глибин до відповідного передполивного рівня агрокультури.

Рисунок 4. Графіки для визначення ширини смуги (діаметру зони) зволоженняза заданою глибиною зволоження для ґрунтів з різними значеннями найменшаї вологоємності

Демонтаж тензіометра з ґрунту. Транспортування і зберігання тензіометрів

Тензіометри з виробництва поставляються з невеликою кількістю води у корпусі і керамічному зонді після перевірки на герметичність. Тому перед експлуатацією прилади зберігають в сухих опалюваних приміщеннях з провітрюванням. Після експлуатації тензіометри виймають з ґрунту. Місце встановлення обережно обкопують до керамічного зонду, прилад витягують, беручи рукою за корпус. Вентиляційний клапан вакуумметра переводять у положення «CLOSE». Отвір засипають ґрунтом і утрамбовують. Тензіометри очищають від ґрунту, з водної камери виливають воду, укладають в коробку для транспортування. У приміщенні керамічний зонд ретельно миють м’якою щіткою, всі пластикові поверхні – мильним розчином. Для видалення з пор керамічного зонду механічних часточок ґрунту, солей, що відклалися в процесі експлуатації, керамічний зонд рекомендовано промивати: тензіометр встановлюють (підвішують) вертикально і заповнюють чистою водою, кульовий кран відкривають – вода під дією сили тяжіння буде просочуватися через пори зонду, промиваючи його. Після промивання керамічних зондів тензіометри висушують, укладають в упаковку на зимове зберігання. Після висушування невелика кількість води може залишатись у вакуумметрі (в трубці Бурдона) протягом усього періоду зберігання.
УВАГА! Зберігають прилади в сухих опалюваних (постійна температура вище +5°C) приміщеннях з провітрюванням.
За необхідності тензіометри відправляють до лабораторії компанії AQUATEC для профілактичного обслуговування або ремонту на відновлення технічних характеристик.
Тензіометри перевозять в пакувальній коробці виробника або іншій пакувальній тарі з обов'язковим надіванням захисного футляру на керамічний зонд, внутрішньотарним ущільненням (фіксуванням) дрібним пінопластом або іншим ущільненням (пакувальним папером, поліетиленовою повітряно-бульбашковою плівкою, дерев'яною стружкою тощо) будь-яким видом транспорту, в опалюваних герметизованих відсіках, у відповідності з правилами перевезення вантажів. Обов'язково наноситься на упаковку позначка «Обережно. Крихке». Під час транспортування тензіометри не повинні зазнавати ударів та прямого впливу атмосферних опадів. У випадку пошкодження тензіометра не гарантуються його властивості, що наведені в пункті 4 цього паспорту.

Порівняння показів з робочим еталоном

За результатами порівняння показів з робочим еталоном (вакуумметр деформаційний з умовною шкалою, призначений для вимірювання розрідження в лабораторних умовах) під час випуску з виробництва встановлено, що тензіометр AQUATEC придатний для вимірювання вологості ґрунту (тензіометричного тиску) в галузі агрономії (технологій виробництва продукції рослинництва), у тому числі для садівництва та виноградарства, тепличного, лісового і садово-паркового господарств, і інших галузях, що стосуються будь-якої роботи (вимірювання) в ґрунті, для технологій захисту навколишнього середовища, геологічної розвідки, наукових досліджень, для освітнього процесу. Після ремонту тензіометр підлягає позачерговому порівнянню показів з робочим еталоном.
Згідно загальноприйнятих метрологічних норм рекомендовано проводити звірку показів тензіометра один раз на рік з робочими еталонами (найчастіше перед початком поливного сезону у зрошуваному землеробстві).