Например, мы имеем баночку весом 200 граммов; с водой она весит 450 граммов; вес этой баночки с сырой почвой равен 260 граммам; баночка с водой и почвой весит 480 граммов.
Разность между весом баночки с водой и почвой и весом баночки с водой, то есть 480–450=30 граммов, умножаем на постоянное число 1 2/3 и получаем вес сухой почвы в нашей пробе, то есть 30х1 2/3=50 граммов.
Сырой вес почвы в нашей пробе будет равен разности между весом баночки с сырой почвой и весом пустой баночки, то есть 260–200=60 граммов. Вес же воды в почве нашей пробы будет равен разности между весом сырой почвы и весом сухой почвы, то есть 60–50=10 граммов. Если отнесем вес воды к весу сухой почвы и умножим на 100, то получим содержание воды в нашей почвенной пробе в процентах. Для этого составим пропорцию: 50-100/10-Х, отсюда Х=10·100/50=20 процентов.
Таким образом, просто, быстро и достаточно точно узнается, сколько воды находится в почве[5].
Другой способ, основанный на разной электропроводности сухой и сырой почвы, хотя и не дает точного количества воды в почве, но позволяет сразу узнать, находится ли в почве больше или меньше воды какого-нибудь заданного количества, например минимально достаточного для развития растений. Имея в виду, что сухая и сырая почва имеет разную электропроводность, можно устроить очень интересный щуп для определения влажности почвы. Пользуются для этого обыкновенным карманным электрическим фонариком и палочкой с двумя металлическими наконечниками. Вставив в почву эту палочку, можно видеть, что лампочка в фонарике загорится: это значит, что почва влажная; если фонарик не загорится — значит, почва сухая.
Чтобы понять весь смысл происходящего явления, можно провести простой опыт с обыкновенной электрической лампой в комнате. Разрежьте один из двух шнуров в ламповом проводе, к очищенным от изоляции концам привяжите две металлические пластинки (кусочки жести) и хорошенько обмотайте место прикрепления проводов и часть пластинок изоляционной лентой (чтобы не пропускать сквозь себя ток при манипуляции с ним, хотя этот ток будет очень слабый).
Эти пластинки вставьте в сухую почву, близко одна к другой (на 1/2-1 сантиметр), и вставьте вилку в штепсель (рис. 6).
Рис. 6. Определение влажности по электропроводности.
Так как сухая почва очень плохо проводит ток, лампа не загорится. Но стоит вам капнуть несколько капель воды на почву между пластинками, и лампа загорится, так как сырая почва хорошо проводит электричество[6].
На этом основании и можно устроить вышеупомянутый щуп для определения влажности почвы (рис. 7).
Рис. 7. Щуп для определения влажности почвы: А — общий вид щупа. Б — общий вид конца щупа с электродами. В — схема крепления батарейки, электролампы и проводов на доске щупа: а — электроды; б — штанга щупа; в — батарейка; г — электролампа; д — пластинка, крепящая батарейку на доске; е — патрон для электролампы и его крепление; ж — электропровода.
Возьмите обыкновенную палочку б и к нижнему концу ее прикрепите ребром две маленькие металлические пластинки а (полезно устроить наконечник у палочки, который закрывал бы пластинки, когда щуп не работает, и предохранял от изменения их положения). К каждой пластинке присоедините изолированный мягкий шнур ж и оба эти шнура выведите к верхнему концу палочки или внутрь нее (если она полая) или пришпилите их снаружи скобочками. Провода должны идти к карманному электрическому фонарику и присоединиться между батарейкой в и лампочкой г. Лучше всего для этого привязать к электроду батарейки металлическую пластинку д в размере электрода (проложив между нею и электродом каучуковую изоляцию), провод от щупа присоединить один к электроду, другой к привязанной к ней пластинке, в таком виде батарейку вставить в фонарь — и щуп готов. Уплотнив ногой почву (во избежание влияния ее рыхлости), пластинки, находящиеся на конце палочки, вставляют в почву и нажимают кнопку фонаря. Если при этом лампочка загорится, значит почва влажная; если нет — сухая.
Чтобы установить интересующую нас влажность почвы, как предел электропроводности, нужно лишь подобрать для изучаемой почвы подходящий размер пластинок и расстояние между ними. Для этого нужно взять почву, высушить ее и смочить водой в таком количестве, чтобы ее влажность соответствовала нашему заданию. Вставляя в эту почву приготовленные для щупа пластинки, соединенные шнурами с фонариком, можно видеть, при каком расстоянии между ними лампочка в фонаре начинает загораться. Если расстояние потребуется намного уменьшить, то лучше увеличить размер пластинок, помня, что электропроводность будет возрастать при сближении пластинок или при увеличении их площади. Если установить пластинки так, чтобы лампочка при такой влажности только начала загораться, то можно будет по силе света лампочки приблизительно судить не только о том, что влажность выше заданного предела, но и насколько она его превышает.
Разумеется, правильные показания будут лишь при неизрасходованной батарейке. Чтобы убедиться в этом, полезно во время установки пластинок изготовить такую тонкую проволочку или катушечку, которая соответствовала бы электропроводности почвы между пластинками, то есть давала бы такую же силу света, будучи присоединенной к пластинкам. Тогда можно будет всегда проверять, не ослабела ли батарейка при присоединении этой проволочки (или катушечки) к пластинкам, и следить за тем, загорается ли при этом лампочка.
Остается лишь определить, какую влажность почвы взять за «заданный порог» при установке расстояний и размеров пластинки. Лучше всего брать такую влажность, при которой в почве находится минимальное количество воды, доступной для растений, при которой они могут расти. Почвы обладают способностью удерживать некоторое количество воды, не отдавая ее корням растения, и она является бесполезным, или мертвым запасом влаги. Следовательно, только то количество воды, которое превышает мертвый запас влаги, доступно для растений.
Мертвый запас влаги для разных почв различен, и полезно знать его для своей почвы. Ясно, что при определении содержания в почве доступной для растений влаги удобнее всего исходить из влажности, соответствующей мертвому запасу, принимая во внимание, что если в почве воды больше, чем мертвый ее запас, то растения могут расти.
Характеристику данной почвы по ее мертвому запасу влаги можно узнать у
