Adatgyűjtés, mérési alapok, a

(1)

1

Adatgyűjtés, mérési alapok, a

környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc

Gazdálkodási modul

Gazdaságtudományi ismeretek I. Közgazdaságtan

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Tudományos kutatásmódszertani, elemzési és közlési ismeretek modul

(2)

Talajnedvesség meghatározása

89. Lecke

(3)

3

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:

• ahol: N_t% = nedvességtartalom tömeg %-ban

• G_n= nedves talajminta tömeget

• G_sz = száraz talajminta tömege.

100

% *

sz sz n

t G

G N G 



(4)

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

(5)

5

Talajszelvény nedvességtartalma

• A nedvességtartalom kifejezése mm-ben egy meghatározott talajszelvényben az alábbi összefüggés alapján számítható:

– 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-mm- ben, mivel a 10 cm-es talajréteg 1 térfogat %-nyi nedvességtartalma 1 mm vízoszlopnak felel meg.

10 .

%. h W N^t g



(6)

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.

(7)

7

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

(8)

Modern tenziométer

(9)

9

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

(10)

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.

(11)

11

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

(12)

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.

(13)

13

A gyökérzóna talajvízkészletének számítása

• Ha az öntözés technológiában használt mm-ben kifejezett talaj nedvességtartalmat m

³

/ha-ban akarjuk kifejezni, az alábbiak szerint járunk el.

• Mivel 1 mm vízborítás 1 ha-on = 10.000 liter = 10 m

³

,

• ezért a mm-ben kifejezett nedvességtartalmat

megszorozzuk 10-el, vagy pedig a

térfogatszázalékos nedvességtartalmat

szorozzuk a vizsgált mélység cm-ben kifejezett

értékével.

(14)

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.

(15)

15

Kérdések a leckéhez

• Gravimetrikus talajnedvesség meghatározás

• Térfogatszázalékos talajnedvesség

• Elektronikus jeleket alkalmazó megoldások

(16)

Adatgyűjtés, mérési alapok, a