토양의 수분 함량 측정

토양에서 보유되는 물의 양은 생물학적 및 생태 학적 과정의 중요한 구성 요소이며 농업, 침식 방지, 홍수 제어 및 가뭄 예측과 같은 응용 분야에 사용됩니다.

토양은 일반적으로 토양 수분 함량으로 표현 될 수있는 물의 유한 금액을 포함합니다. 수분은 토양 응집물 사이의 모공 공간 내에 토양에 존재하며, 골간모공 공간이라고 하며, 토양의 모공 내에서는 인트라-골재모공 공간이라고 합니다. 모공 공간이 공기에 의해 완전히 점유되면 토양은 완전히 건조합니다. 모든 모공이 물로 채워지면 토양이 포화됩니다.

토양 내에 보관되는 물의 양 또는 토양 수분 함량의 측정은 토양 특성 및 그 안에 있는 식물 및 미생물의 종류를 이해하는 데 필수적입니다.

이 비디오는 토양 수분 함량의 기초를 소개하고 실험실에서 수분 함량을 결정하는 절차를 시연합니다.

실외 환경에서는 강우량을 통해 또는 식물의 관개시로 의도적으로 토양에 물이 추가됩니다. 토양의 모공이 공기를 희생시키면서 물로 채워지면서 토양 수분이 증가합니다. 모든 모공이 물로 채워지면 토양이포화됩니다. 표면의 토양이 포화되면, 여분의 물은 모공을 통해 아래로 흘러 깊은 토양으로 흘러 들어갑니다. 침출은 모든 모공 공간을 포화시킬 물이 충분하지 않을 때까지 계속됩니다. 이 시점에서 모공은 일부 공기와 수분의 박막을 포함합니다. 모공 내의 물 필름은 토양 콜로이드의 표면 장력에 의해 유지되므로 물이 침출을 중지합니다.

침출 이정지 후, 여분의 물이 토양에서 배수된 후, 토양은 현장 용량에 있는 것으로 설명된다. 현장 용량의 토양에는 부분적으로 공기로 채워진 모공이 있으며, 수분 필름으로 둘러싸여 있습니다. 토양은 공기와 물을 모두 사용할 수 있기 때문에 식물 성장과 호기성 토양 미생물에 최적입니다. 대조적으로, 모든 모공이 물로 채워진 포화 토양은 식물을 죽이고 호기성 토양 미생물을 억제 할 수있는 혐기성 환경을 조성할 것입니다.

습한 토양의 질량은 건조한 토양 입자의 질량과 토양 내의 물 덩어리로 구성됩니다. 토양 입자의 건조 질량은 고정되어 있는 반면, 습한 토양 내의 물의 양은 다를 수 있습니다. 따라서 수분 함량은 일관성을 보장하기 위해 총 질량 기준이 아닌 건조한 기준으로 계산됩니다. 토양의 수분 함량은 토양에서 건조한 토양에 보유된 물 덩어리의 비율로 설명된다. 물의 질량은 토양건조 전후의 차이에 의해 결정된다.

다음 실험은 이러한 원리를 사용하여 실험실에서 토양 수분 함량을 측정하는 방법을 보여줍니다.

시작하려면 토양 샘플을 수집하고 실험실로 옮긴다. 토양의 샘플은 토양 오거, 또는 흙을 사용하여 현장에서 수집 할 수 있습니다. 토양 오거를 사용하면 토양을 특정 깊이로 샘플링할 수 있습니다. 실험실로 옮기. 두 개의 알루미늄 요리의 무게를 측정하고 각 요리의 무게를 정확하게 기록합니다. 각 알루미늄 접시에 습한 토양의 약 20 g알리쿼트, 다음 접시를 재측정. 전체 접시에서 빈 접시의 무게를 빼서 촉촉한 토양 무게를 얻습니다.

다음으로, 105 °C로 설정된 오븐에서 하룻밤 동안 토양을 건조시십시오. 다음 날, 집게를 사용하여 오븐에서 토양 샘플을 조심스럽게 제거합니다. 토양 샘플을 벤치 탑에 놓고 식힙니다. 마른 토양 샘플이 시원할 때, 그(것)들을 재질하고 총 무게를 기록합니다. 알루미늄 접시의 무게를 빼고 건조한 토양 무게를 기록합니다.

건조한 토양의 무게를 습한 토양의 무게에서 빼고 건조 토양의 무게로 나누어 토양의 수분 함량을 계산합니다.

측정은 간단하지만 토양 특성을 더 잘 이해하기 위해서는 토양 수분 함량을 결정하는 것이 중요합니다.

토양 수분 함량은 특히 비료와 농약을 포함할 수 있는 토양 유출을 고려할 때 환경 문제에 큰 영향을 줍니다. 이 예에서, 토양 유출은 습한 토양에서 화합물의 보존을 결정하기 위해 시뮬레이션 된 강우 연구를 사용하여 분석되었다.

우레아를 함유한 토양은 토양 상자에 포장되어 강우 시뮬레이터로 조립되었습니다. 토양 유출을 수집하고 유출수내의 우레아 농도가 계산되었다. 토양 유출의 우레아 양은 수분 함량이 높은 토양에 대해 더 높았으며, 이는 우레아가 습한 토양보다 건조한 토양에서 더 잘 흡수된다는 것을 나타냅니다.

토양에서 화학 물질의 운명은 또한 이 예에서 와 같이, 리시미터를 사용하여 직접 모공 물 샘플링에 의해 분석될 수 있다. 이 실험에서는, lysimeter, 또는 긴 금속 튜브는 식물성 토양에서 모공 수를 분석하기 위하여 잔디 잔디와 토양에 설치되었습니다.

그런 다음 모공 물 샘플러를 설치하고 토양에 화학 물질을 적용 한 후 lysimeter에서 물을 펌핑했습니다. 이어서 수집된 물을 분석하고, 적용된 화학물질의 농도는 토양 수분 함량과 상관관계가 있다.

그 결과 제초제 모노나트륨 메틸 아상원(MSMA)의 농도가 상위 2cm 토양에서 가장 높았다는 것을 입증했습니다.

당신은 토양 수분 함량에 대한 JoVE의 소개를 보았습니다. 이제 실험실에서 토양 수분 함량을 정확하게 측정하는 방법을 이해해야 합니다. 시청해 주셔서 감사합니다!