Toprak Nemi Ölçme Metodları

Transkript

1

2 Toprak Nemi Ölçme Metodları Doğrudan Ölçme Metodu (Gravimetrik) Dolaylı Ölçme Metodları Toprağın Elektriksel Özelliklerini Kullanan Metodlar Radyasyon Tekniği (Nötron Proble) Toprak Tansiyonu (Tansiyometre) Elektriksel İletkenlik (Jips Blokları) Dielektrik Sabite (TDR)

3 Gravimetrik metod (tartı metodu) : Topraktan alınan örnek, yaş ve kuru olarak tartılıp aradaki farktan yararlanarak toprak nemi hesaplanır. Bunun için bitki kök bölgesinin veya toprak profilinin istenen derinliklerinden alınan toprak örnekleri, su kaybına uğramayacak şekilde (örnek kutuları veya plastik torbalarda) laboratuvara taşınıp yaş olarak tartılır; 105 C de 24 saat kurutulduktan sonra kuru ağırlığı tartılır. Yaş ve kuru ağırlık farklarının kuru ağırlığa bölünmesiyle ağırlık oranı olarak toprak nemi hesaplanmış olur.

4 Bu metod, teorik olarak en sağlıklı nem ölçme metodudur ve bilimsel araştırmalarda nem tayini bu yolla yapılır. Bu yolla nem ölçmenin hassasiyeti, örnek alınırken ve örnekler taşınırken su kaybına karşı gösterilen titizliğe bağlıdır. Bu metodun en önemli sakıncası, zaman alıcı, külfetli ve masraflı olmasıdır.

5 Toprak neminin ölçülmesi Dolaylı Olarak Toprak Neminin Ölçülmesi Jips bloku metodu, Tansiyometre metodu, Nötron sonda metodu TDR teknolojisi gibi metodlarla dolaylı yoldan da ölçülebilir

6 Tansiyometre metodu : Toprak tansiyonunu ölçen alete tansiyometre denir. Tansiyometre, yapılış prensibi olarak, bir ucuna gözenekli (poroz) seramik bir parça sabitlenerek yerleştirilmiş, diğer ucuna manometre (vakum ölçer) takılmış, içerisine su koyulabilen 2 3 cm çapında saydam bir boru veya tüpten ibarettir. Gözenekli seramik kısım nem ölçülecek derinliğe gelecek şekilde toprak içerisine yerleştirilip sıkıştırılarak seramikle toprağın birbirine iyice teması sağlanır. Yerleştirme işleminden sonra toprak doyma noktasına kadar ıslatılır ve tüp su ile doldurulup mutlak hava sızdırmazlığını sağlayacak şekilde ağzı kapatılıp bırakılır. Tansiyometre, sulama mevsimi boyunca veya nem takibi yapılacak süre zarfında, arazide yerleştirildiği gibi kalır.

7 Topraktan sızan su ayrılıp toprak nemi zamanla azaldıkça toprak, poroz seramik aracılığı ile tüp içerisindeki suyu kullanmaya başlar. Tüpteki su azaldıkça ortaya çıkan vakum basıncı manometreden okunarak, toprak nem gerilimi (tansiyon ) doğrudan belirlenebilir

8 .

9 .

10

11

12

13 Tansiyometrenin çevresindeki toprakta toprak tansiyonu 80 cb yaklaştığında kohezyon kuvvetleri emme kuvvetini aşar ve su molekülleri ayrılmaya başlar. Bu olduğunda poroz uçtan hava tüpün içine girer ve tansiyometre kullanılamaz. Bu yüzden tansiyometreler 0 80 cb toprak tansiyonunda çalışırlar. Tansiyometreler sulama programlamasında tercih edilen aletlerdir. Fiyatları 25$ - 75$ arasında uzunluklarına göre değişir. Tansiyometreler özellikle kullanılabilir faydalı su kapasitesinin 0 80 cb tansiyonda olduğu topraklarda kullanılmaya uygundur. Bu sınıftaki topraklar kum, tınlı kum, kumlu-tın ve tın topraklardır. Killi toprakların birçoğu faydalı su kapasitesinin %50 sinden fazlasını 80 cb dan daha fazla emme kuvveti ile tutmaktadırlar ki bu tansiyometrenin çalışma aralığı dışındadır. Bu tip topraklarda tansiyometre kullanılacaksa eğer faydalı su kapasitesinin %50 den daha az oranda tüketilmesine izin verilmelidir.

14 Jips Bloku metodu :

15 Jips (CaSO 4.2H 2 O) suda az miktarda eriyebilen poroz bir maddedir. Su ile temas edince erime sonucunda ortaya çıkan iyonlar elektriki iletkenlik kazandırır. Ortamda su ne kadar bol olursa erime o kadar fazla ve elektriki iletkenlik yüksek olur. Bu düşünceden hareket edilerek, yaklaşık cm boyutunda hazırlanan jips blokları içerisine elektrotlar yerleştirilir. Bu bloklar toprağın nem ölçülecek derinliğine yerleştirilir. Poroz jips bloku zamanla toprak nemini alarak onunla denge haline gelir. Toprak nem oranı arttıkça eriyen jips molekülleri ve iyon sayısına bağlı olarak elektriki iletkenlik artar. Elektriki iletkenlik ile toprak nem oranı arasındaki ilişkileri veren kalibrasyon eğrilerinden yararlanarak, jips blokunun EC değerleri ölçülmesi suretiyle toprak nem miktarı belirlenebilir

16 Jips bloklarının herbiri 3-12 $ arasında olup elektrik iletkenliğini ölçer $ arasında değişmektedir. Poroz materyalin yapıldığı malzemenin içindeki boşluklardan dolayı 50 cb altındaki emme kuvvetinde önemli ölçüde dirençleri değişmez. Bundan dolayı Faydalı Su Kapasitesinin 50 cb üzerinde olduğu killi ve siltli topraklar için daha uygundur. Kumlu topraklarda kullanılmaları çok uygun değildir.

17 Nötron Sonda metodu :

18 TDR metodu :

19 Toprak Suyu Ölçüm Metodu Seçilirken Dikkat Edilecek Hususlar Fiyatları, kullanım kolaylıkları ve güvenilirlikleri dikkate alındığında tansiyometreler ve jips blokları toprak nemi ölçmede en pratik araçlardandır. En iyi sonucu almak için iyi yerleştirilmeli ve kullanılacakları her tarla için kalibre edilmelidirler. Kalibre için gravimetrik metod kullanılmaktadır.

20 Toprak Nem Ölçüm Cihazlarının Kalibrasyonu 1. Kalibrasyon için iki tansiyometre hazır hale getirilir. 2. Tansiyometreler ortalama tarla koşullarını temsil edecek bir şekilde bitki sıra üzerine yerleştirilir. 3. Yapılan ilke sulamadan yada yeterli yağıştan sonra tansiyometrelerin 0 cb değerini gösterdiğinden emin olunur. 4. Başlangıçta günde iki defa daha sonraları bir defa tansiyometre okumaları yapılır. 5. Her okuma yapıldığında tansiyometrelerin en 25 uzağından gravimetrik ölçüm için toprak örneği alınır. 6. Tansiyometre okumaları 70 cb geçene kadar bu işlem tekrar edilir.

21

22 Toprak Nem İçeriği cm3/cm3 Kalibrasyon Grafiği 30,0 25,0 20,0 y = 0,0061x 2-0,6394x + 25,71 R² = 0, ,0 10,0 5,0 0, Tansiyometre Okumları cm