土壌水分計の科学
土壌水分計の背後にある科学を探ります。静電容量型が電気伝導率を測定して、健康な植物の土壌水分レベルを決定する方法を学びます。
目次
植物の健康にとって土壌水分が重要である理由
土壌水分は、植物の健康と生産性を決定する重要な要素です。土壌水分は、植物の根への水分と栄養素の供給に影響し、植物全体の成長と発育に影響します。したがって、土壌水分含有量を理解することは、灌漑方法、作物の選択、施肥について十分な情報に基づいた決定を下すために不可欠です。
電気伝導率の測定: 土壌水分計の基礎
土壌水分計は、土壌の電気伝導率を測定することで機能します。この方法の原理は、水は優れた電気伝導体であり、土壌に水が存在すると電気伝導率が高くなるというものです。電気伝導率を測定することで、土壌の水分含有量を判定できます。
静電容量式土壌水分計と抵抗式土壌水分計の違いを理解する
土壌水分計には、容量型と抵抗型の 2 つの主なタイプがあります。容量型は土壌の誘電率を測定します。これは、土壌が電荷をどれだけ蓄えられるかの尺度です。一方、抵抗型は、土壌に挿入された 2 つの電極間の抵抗を測定します。どちらの方法でも土壌水分量を正確に測定できますが、動作は異なります。
静電容量式土壌水分計の仕組み：誘電率の測定
静電容量式土壌水分計は、交流電流を送信するための電極と、交流電流を受信するための電極の 2 つを備えたプローブで構成されています。電流が送信されると、土壌に電界が発生します。土壌の誘電率は水分含有量の影響を受け、この電界の強度に影響します。受信電流を測定することで、誘電率を計算し、土壌の水分含有量を計算できます。
抵抗型土壌水分計の仕組み：抵抗の測定
抵抗型土壌水分計は、テンシオメーターとも呼ばれ、土壌に挿入された 2 つの電極間の抵抗を測定することによって機能します。土壌に水が存在すると、電極の周りに薄い膜が形成され、電極間の抵抗が増加します。この抵抗を測定することで、土壌の水分含有量を判定できます。
制限と校正: 正確な測定の確保
静電容量式および抵抗式土壌水分計は、どちらも土壌水分含有量を測定するための信頼性の高いツールです。ただし、それぞれに限界があります。たとえば、静電容量式土壌水分計は塩分と温度に敏感で、精度に影響する可能性があります。一方、抵抗式土壌水分計は、土壌の種類と塩分の存在の影響を受けます。
正確な測定を保証するには、土壌水分計を定期的に校正することが不可欠です。校正では、制御された環境における既知の水分レベルと計器の測定値を比較します。このプロセスにより、計器の性能の変動が考慮され、測定値が正確で信頼できるものになります。
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よくある質問
土壌水分は、多くの場合、体積パーセント (vol%) または体積水分含有量 (VWC) として表されます。
挿入深さは、メーターと希望する測定深さによって異なります。メーターによっては、より深い読み取りのためにプローブが長くなっているものもあります。
ほとんどのメーターには特定の動作範囲があります。極端に湿った状態や乾燥した状態はこの範囲外となり、精度に影響する可能性があります。
選択する際には、予算、必要な精度、土壌の種類、塩分濃度などの要因に対する感度などの要素を考慮してください。