Использование датчиков Decagon EC-5 для мониторинга влажности почвы

Нина Аркадьевна Шапорина; Екатерина Александровна Сайб

doi:10.31251/pos.v4i3.153

Авторы

Нина Аркадьевна Шапорина ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия
Екатерина Александровна Сайб ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН, проспект Академика Лаврентьева, 8/2, г. Новосибирск, 630090, Россия https://orcid.org/0000-0002-3857-9025

DOI:

https://doi.org/10.31251/pos.v4i3.153

Ключевые слова:

влажность почв; датчик Decagon EC-5; предельная полевая влагоемкость; динамика и миграция влаги

Аннотация

Цель исследования: оценить возможности использования в научно-исследовательской работе датчика Decagon EC-5, прежде всего, при его стационарной установке; изучить с его помощью динамику увлажнения профиля почвы и миграцию влаги при различных погодных условиях.

Место и время проведения. Исследования проводились на территории Усть-Каменского (лесостепного) стационара Института почвоведения и агрохимии СО РАН (координаты по GPS: 55,005507 с. ш., 83,858635 в. д.). Объектом исследования являлась темно-серая лесная почва. В небольшой почвенный разрез глубиной 30 см было установлено 5 датчиков Decagon EC-5 на уровнях 9 см, 13 см, 18 см, 22 и 27 см, которые были присоединены к регистратору Em50. Предварительно проведены необходимые тарировочные работы. Датчики функционировали с 13 июня по 7 июля 2017 года.

Основные результаты. Исследования показали, что датчик Decagon EC-5 подходит для решения широкого круга задач. По показаниям датчика можно проследить миграцию влаги по профилю почвы, дифференцировать влагу на гравитационную и малоподвижную, а также, с точностью до часа установить факт выпадения осадков и их количество. Статистическая обработка полученных данных показала низкие значения дисперсии и коэффициента вариации, что говорит об их высокой статистической однородности. Применение этих датчиков может усовершенствовать традиционный метод определения предельной полевой влагоемкости. Кроме того, детальная фиксация увлажнения почв, которую дает применение датчиков Decagon EC-5, с параллельным использованием датчиков «Термохрон» для фиксации температуры, позволяет проводить исследования количественных показателей термоградиентного потока влаги на новом, более высоком уровне.

Заключение. Исследования показали, что датчик Decagon EC-5 соответствует своим техническим характеристикам и имеет значительный потенциал использования как в научных исследованиях, так и на производстве. При его предварительной тарировке и построении соответствующих градуировочных графиков для изучаемых почв, датчик позволяет быстро и безошибочно измерять объемную влажность почв. Частота и скорость получения показаний с датчика выводит исследования по динамике и миграции влаги в почвах на совершенно новый уровень.