A víztartalom folyamatos mérése a talajszelvényben nehéz feladat, hiszen nemcsak az abszolút mennyiségre vagyunk kíváncsiak, hanem a felvehető, a növény terméscsökkenése nélkül hasznosítható mennyiségre is. Ennek mértéke talajtípusonként és növényfajonként változik. A víz a talajszelvényben nem egyenletesen helyezkedik el, rétegenként eltérő mennyiségben van jelen, melyeket a gyökérzet mélységét figyelembe véve összegeznünk kell. A mérés során jellemző pontot kell kiválasztanunk, vagy több szintben kell mérnünk.

1.7.1 ábra. Talajszelvény (Mészlepedékes csernozjom talajok; Észak-alföldi hordalékkúp síkság)
(http://www.uni-miskolc.hu/~ecodobos/ktmcd1/csernoz/csern.htm)

A mikroöntözésnél előny a szűk határokon belül változó nedvességtartalom, így elkerülhetők a száradási folyamatból eredő repedések és a talajoldat sótartalmának töményedése miatti hatások, melyek a mérést nehezítik.

A mérésre alkalmazott módszerek:

- Tenzióméter
- Szárítószekrény
- Elektromos ellenállás mérése
- A talaj dielektromos állandójának mérése

Tenzióméter

A talajban elhelyezett porózus kerámiacsésze víztartalma egy idő után egyensúlyba kerül környezetének nedvességtartalmával, vízpotenciáljával. A talaj szilárd fázisának szívóereje hatására a csészéből víz szivárog a talajba. Mivel a tenzióméter belső terébe kívülről nem jut levegő, emiatt itt vákuum keletkezik, melynek mértékét manométerrel mérhetjük.

Ha a talajnedvesség nő, úgy a víz beszivárog a csészébe, csökkentve a vákuumot. A csészét vízoszloppal összekötve az oszlop magasságának változása jelzi a pillanatnyi egyensúlyi állapotot. A rendszert a víznek légmentesen kell kitöltenie.

A könnyebb leolvasás miatt a megjelenítéshez vákuummérő órát vagy higanyszálat használnak. Mivel a tenzióméter a pillanatnyi egyensúlyt, vízpotenciált jelzi a talajban, talajtípustól függetlenül közvetlenül leolvashatjuk a gyökerek számára hozzáférhető víz mennyiségét. Különböző talajok esetében nincs szükség kalibrációra.

A tenziómétert lehelyezés előtt tartsuk vízben, míg teljesen át nem itatódott. Fúrjunk lyukat a mintavételi helyen olyan méretben (általában 1/2" a tenzióméterek átmérője), hogy pontosan illeszkedjék. Lehelyezés után buborékmentesen töltsük fel forralt, ioncserélt vízzel és jól zárjuk le. A mérési pont legyen jellemző a területre. Vigyázzunk, ne hagyjunk mélyedést a lehelyezés után, mert a csapadékvíz esetleg összefuthat, és így hamis képet kapunk a talaj víztartalmáról.

1.7.2 ábra. Mérőórás tenzióméter
(http://www.tapoldatozo.hu/phecmero/beszurhato/tenziometer)

Tenziométer ismertetése.

Erős napsütés esetén árnyékolással védjük a felmelegedéstől. A tenziómétert víztartalma miatt ne hagyjuk fagyveszélyes helyen. A használat közben sárossá vált kerámiatestet bő vízzel mossuk le és töltsük fel, majd a zárószelepet 10-15 percig hagyjuk nyitva, hogy a kifelé szivárgó víz a csésze pórusait kimossa.

A 30 cm-nél mélyebben gyökerező növények esetében célszerű két tenziómétert lehelyezni a gyökérzóna felső és alsó rétegébe. A felső rétegben elhelyezettről olvassuk le, hogy mikor kezdjük az öntözést, az alsón, hogy mikor fejezzük be. Amennyiben csak egy tenziómétert helyezünk el, úgy az a felszíntől mérve a gyökérmélység 3/4-nél legyen.

A víz egyensúlyi helyzetét centibarban olvashatjuk le.

A különböző értékek jelentése az alábbi:

0-10 cbar         A gyökérzóna vízzel telített, kevés az oxigén a növények fejlődéséhez.
11-25 cbar       Ideálisan nedves és levegős körülmények a vízkapacitásnak megfelelő víztartalommal.
26-50 cbar       Az öntözési tartomány. Annak függvényében, hogy milyen a növény igénye, kezdhetjük az öntözést.
51-70 cbar       A talaj szárazsága oly mértékű, ami már befolyásolja a termést is.
70 cbar fölött   A talaj száraz.

A tenzióméteren leolvasható felső érték kb. 80 centibar. E fölött a zsugorodás okozta repedések miatt a csésze nem érintkezik jól a talajjal, a tenzióméter levegősödik, így mérésre nem használható.

A leolvasott értékeket dátum-centibar diagramban rögzítve képet kaphatunk a vízellátásról a tenyészidőszakban.

A talaj és a kerámiatest közötti természetes kapcsolat 2-3 öntözés után jön létre, ekkortól számíthatunk pontos leolvasásra.

Előnyei:

• a mérés során a talajt nem kell bolygatni;
• hosszabb időre is elhelyezhető;
• kialakítása egyszerű;
• az adatok elektronikusan könnyen rögzíthetőek;
• a sótartalom nem befolyásolja a mérés pontosságát;
• olcsó.

Hátrányai:

• száraz nedvességi állapot mellett nehéz a megfelelő érintkezést biztosítani a talajjal;
• nedves tartományban pontossága nem megfelelő, a talajok mechanikai összetétele korlátozza használhatóságát.
• Használata korlátozott homok, láp talajok és az ehhez hasonló összetételű termesztőközeg keverékek esetében. Ilyen körülmények közé speciálisan kifejlesztett típust kell alkalmaznunk.

Szárítószekrény

A nedvességtartalmat a nedves és a szárítószekrényben 105 °C-on tömegállandóságig szárított minták tömegkülönbségéből számítjuk.

A teljes nedvességtartományban használható, hőmérsékletre és sótartalomra nem érzékeny, pontos eredményt ad.

1.7.3 ábra. Szárítószekrény
(http://www.laboreszkozkatalogus.hu/memmert-programozhato-szaritoszekrenyek-unplus-ufplus-sorozat.html)

Hátrányai:

• a mintavétel a talaj bolygatásával jár,
• munkaigényes,
• a mintavételi hibák miatt több ismétlésben kell mérni,
• nem reprodukálható.

Elektromos ellenállás mérése

A talajban elhelyezett porózus gipsz vagy üvegszálas műanyagtest víztartalma egy idő után egyensúlyba kerül környezetének nedvességtartalmával. Elektródákat helyezve a blokkba, a nedvességtartalmat ellenállásként mérhetjük.

Pontossága nem éri el a ±2%-ot.

Előnyei: a mérés során a talajt nem kell bolygatni;

• hosszabb időre is elhelyezhető;
• egyszerű módszer;
• az adatok elektronikusan könnyen rögzíthetőek;
• olcsó.

Hátrányai:

• a talaj változó nedvességi állapota mellett nehéz a megfelelő érintkezést biztosítani;
• minden egységet kalibrálni kell;
• a talaj sótartalma és hőmérséklete befolyásolja a mérést;
• pontossága nedvességtartalom függő.

A talaj dielektromos állandójának mérése

a. Elektromos kapacitás mérése

A talaj dielektromos állandója függ a víztartalomtól. Száraz talaj esetében ez 2-4 közötti, nedves talajnál 80 körüli érték. A szonda egy leszúrható fémpálca, melynek fém vége szigetelt a testtől, ezek alkotják a kondenzátor fegyverzetét. Hibái nagyrészt kiküszöbölhetők, ha a tényleges nedvességtartalom meghatározása helyett csak a talaj nedvességtartalmának változását mérjük.

A mérés előnyei:

• végrehajtása során a talajt nem kell bolygatni;
• egyszerű módszer;
• az adatok elektronikusan könnyen rögzíthetőek;
• olcsó.

Hátrányai:

• a talaj sótartalma 0,3% összes sótartalom felett és térfogatváltozása befolyásolja a mérést;
• kalibrációt igényel.

b. A hullámok terjedési sebességének mérése

A talajban áthaladó rövidhullámok visszaverődésének (Time Domain Reflectometry, TDR) észlelésén alapszik, melynek ideje függ a víztartalomtól. A mérés talajba szúrt elektródákkal történik. A víztartalom mellett a sótartalmat is mérhetjük. A mérés gyors, pontos és jól automatizálható.

A talajban áthaladó rövidhullámok vezetésének mérésén (Time Domain Transmissivity, TDT) alapszik, melynek ideje függ a víztartalomtól. A mérés talajba telepített elektródákkal történik. A víztartalom mellett a hőmérsékletet is mérhetjük.

A mérés gyors, pontos és jól automatizálható. Egyszerűen telepíthető, az érzékelő többféle mélységben, vagy eltérő kitettségű helyen is beépíthető.

1.7.4 ábra. TDT szenzor elhelyezése a talajban
(http://www.moistgreen.com/acclima-digital-tdt-moisture-sensor-2#)