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Wie wird die Bodenwasserkapazität mit einem Bodenfeuchtigkeitssensor gemessen?
Der Schlüssel zur Produktivität in der Landwirtschaft liegt darin, zu wissen, wann und wie viel Wasser die Pflanze benötigt. An diesem Punkt ist es sehr wichtig, die Wasserkapazität des Bodens zu kennen und die Bewässerung entsprechend durchzuführen. Dank der Bodenfeuchtigkeitssensoren, die wir als esular anbieten, können Sie mit einem einfachen Test herausfinden, wie viel Wasser Ihr Boden speichert, und auf dem Sensor eigene Bewässerungsintervalle erstellen. Dank dieser Intervalle können Sie auf einfache und zuverlässige Weise, wenn Sie möchten, automatische Bewässerungsaufgaben definieren oder die von Ihnen manuell durchgeführten Bewässerungsvorgänge über unsere Anwendung verfolgen.
In diesem Artikel werden wir darauf eingehen, was die Bodenwasserkapazität ist, wie sie gemessen wird, was grundlegende Konzepte wie der Sättigungspunkt sind und wie Sie diese Messungen mit Sensoren durchführen können.
Was ist die Bodenwasserkapazität?
Die Bodenwasserkapazität gibt an, wie viel Wasser der Boden in sich halten kann. Der Großteil des Wassers, das die Pflanze benötigt, befindet sich innerhalb dieser Kapazität. Die grundlegenden Faktoren, die die Bodenwasserkapazität beeinflussen:
Bodenstruktur (sandig, tonig, lehmig usw.)
Menge an organischer Substanz
Bodentiefe
Grundlegende Konzepte:
Um den Wassergehalt des Bodens zu verstehen, sind diese drei Grundkonzepte wichtig:
💧Sättigungspunkt: Der Moment, in dem alle Hohlräume des Bodens mit Wasser gefüllt sind, das heißt, das Wasser den Boden nicht durch Drainage verlässt. Für Pflanzen ist dies überschüssiges Wasser, das zu Sauerstoffmangel an den Wurzeln führen kann.
🌿Feldkapazität: Der Zustand, in dem nach dem Sättigungspunkt überschüssiges Wasser durch Schwerkraft abfließt, der Boden jedoch noch so viel Wasser hält, wie er halten kann. Es ist der ideale Wasserstand für Pflanzen.
🥀Welkepunkt: Der Punkt, an dem die Pflanze dieses Wasser nicht mehr aufnehmen kann, obwohl sich noch eine gewisse Menge Wasser im Boden befindet. An diesem Punkt beginnt die Pflanze zu welken.
Was sind die benötigten Materialien?
Bodenfeuchtigkeitssensor, der zwischen 0-100 misst
Präzisionswaage
Beliebiger Probenahmebehälter (Becher usw.)
Wasser
Ofen (vorzugsweise) oder Möglichkeit zur Sonnentrocknung
Wie wird die Bodenwasserkapazität gemessen?
Um die Bodenwasserkapazität genau zu bestimmen, beginnen wir mit der Entnahme einer geeigneten Bodenprobe.
- Die Bodenprobe sollte an einer sauberen Stelle entnommen werden, die nicht in einer Grube oder im Schatten liegt und an der sich kein Dünger, Pflanzenreste oder Unkraut auf der Oberfläche befinden. Diese Probenahme sollte so durchgeführt werden, dass sie die tatsächliche Struktur des Bodens repräsentiert.
- Die Bodenprobe wird gesiebt, um sie von unerwünschten Materialien wie Steinen, Zweigen und Wurzeln zu reinigen. So wird ein gesünderer Kontakt mit der Sonde während der Messung gewährleistet.
- Der gesiebte Boden wird auf einer Präzisionswaage gewogen und das Frischgewicht (Nassgewicht) notiert.
- Der Boden wird in einer dünnen Schicht in einer Ofenschale ausgebreitet und getrocknet. Der Trocknungsprozess sollte bei niedriger Temperatur und vorsichtig durchgeführt werden. Damit der Boden nicht verbrennt, sollte der Ofen 105 °C nicht überschreiten. Wenn kein Ofen vorhanden ist, kann der Boden auch einige Tage in der Sonne getrocknet werden.
- Nachdem sichergestellt wurde, dass der Boden vollständig trocken ist, wird er erneut auf der Präzisionswaage gewogen. Dieser Wert wird als Referenz für die Berechnung der Wasserkapazität verwendet.
- Der getrocknete Boden wird in einen Behälter gegeben, dessen Größe so bemessen ist, dass die Sonde des Bodenfeuchtigkeitssensors bequem platziert werden kann. Zum Beispiel werden 200 Gramm Boden abgewogen und in den Behälter überführt.
- Stellen Sie sicher, dass der von Ihnen verwendete Feuchtigkeitssensor Werte zwischen 0-100 lesen kann. Um die Kalibrierung zu testen, kann die Genauigkeit beobachtet werden, indem der Sensor in eine Menge vollständig trockenen Bodens getaucht wird (der Wert sollte nahe 0 sein) und anschließend in Wasser getaucht wird (der Wert sollte nahe 100 sein).
- Die Sensorsonde wird in den getrockneten Boden gesteckt und der Feuchtigkeitswert wird abgelesen und notiert. Dieser Wert wird normalerweise nahe 0 liegen.
- Dem Boden wird mit Hilfe einer Spritze kontrolliert Wasser hinzugefügt und gut in den Boden eingearbeitet. Bei jedem Schritt (z. B. 15 ml) Wasserzugabe wird der Sensorwert erneut abgelesen und aufgezeichnet. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Sensor den Wert 100 anzeigt. Wenn dieser Wert erreicht ist, wird die Wasserzugabe gestoppt.
Im Boden können die Feldkapazität, der Welkepunkt und somit der verfügbare Wasserbereich durch ein einfaches Experiment und unter Verwendung eines Feuchtigkeitssensors praktisch bestimmt werden.
🧪 Unser Beispiel in der Tabelle:
100 Gramm getrockneter Boden werden genommen.
90 Gramm Wasser werden hinzugefügt.
Das Gesamtgewicht beträgt 190 Gramm.
Der Feuchtigkeitssensor zeigt an diesem Punkt den Wert 100% an. Dies ist der Sättigungspunkt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das gesamte Wasser von der Pflanze genutzt werden kann.
Wasserkapazität (%) = (Gewicht gesättigter Boden – Gewicht trockener Boden) / Gewicht trockener Boden × 100
Wasserkapazität = (190 – 100) / 100 × 100 = 90%
Das heißt, dieser Boden kann maximal 90% seines eigenen Trockengewichts an Wasser halten. Dies bedeutet eine 90% Wasserkapazität.
Wie wird die Feldkapazität bestimmt?
Nach der Bewässerung lässt man den Boden abtropfen (24-48 Stunden).
Das abtropfende Wasser ist freies Drainagewasser, das Zurückbleibende ist die Feldkapazität.
Beispiel: 20 Gramm Wasser sind abgetropft, 70 Gramm Wasser sind übrig geblieben. Das heißt, in 100 g trockenem Boden sind 70% Feuchtigkeit = Feldkapazität
Wie wird der Welkepunkt bestimmt?
Der Welkepunkt wird normalerweise wie folgt angenommen:
In sandigen Böden: ~10-15%
In lehmigen Böden: ~15-25%
In tonigen Böden: ~25-35%
angenommen.
🔍 Wie wird der verfügbare Wasserbereich berechnet?
Feldkapazität – Welkepunkt = Verfügbarer Wasserbereich
Beispiel:
Feldkapazität: 70%
Welkepunkt: 25%
👉 Verfügbarer Wasserbereich: 25% – 70%
Dieser Bereich ist der Bereich, der mit dem Sensor überwacht wird und in dem die Pflanze auf Wasser zugreifen kann.
Verknüpfung mit Sensorwerten
0% Sensorwert = Trockener Boden
70% Sensorwert = Feldkapazität
25% Sensorwert = Welkepunkt
Dank dieser Werte;
✅ Es wird genauer bestimmt, wann Pflanzen Wasser benötigen. Dadurch wird das Sauerstoffgleichgewicht im Boden gewahrt.
✅ Probleme wie Überbewässerung oder unzureichende Bewässerung werden verhindert.
✅ Mit intelligenten Bewässerungssystemen können automatische Bewässerungsaufgaben erstellt werden.
Außerdem können Sie über diesen Link unsere Seite für den Wasserbedarfsrechner für landwirtschaftliche Flächen besuchen.
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