177782. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a talaj öntözővíz szükségletének és ezzel kapcsolatosan a talaj pf értékének meghatározására, valamint ez utóbbira szolgáló berendezés
3 177782 nem képesek; a vízfelesleg ilyenkor gravitációsan mélyebbre húzódik. Ez az A érték általában pF=2 nagyságú. Ismeretes továbbá az is, hogy a haszonnövények elszívó ereje is csak legfeljebb egy bizonyos pF-érték esetén tudja a nedvességet a talajszemcsék vonzerejéből kiszabadítani. Ez az érték a haszonnövények esetében általában mintegy pF=4,2 szokott lenni; ha a mérhető pF ennél nagyobb értékű, akkor a talaj a növények szempontjából száraz, nincs a szemcsék között és e szemcséken olyan vízrészecske, amit a növény el képes szívni a talajban. A növénytermesztés szempontjából tehát ez a két határérték érdekel bennünket : a pF=2 és a pF=4,2. A két érték között annak megfelelően, hogy a termesztett növény milyen pF-értéknél érzi jól magát, kell a tényleges (mért) pF-értékhez képest a nedvességet öntözéssel pótolni. Ezek mellett az ismert törvényszerűségek mellett kísérleteink közben még egy gyakorlati törvényszerűséget ismertünk fel. Bár ugyanis az egyes termőtalajok pF-görbéi különbözően s ennek megfelelően különböző nedvesség-térfogatszázalék értékekhez tartoznak mind a pF=2, mind a pF=4,2 értékeik, a görbéknek e két érték közötti vetülete az abszcissza-tengelyen (wa, wb, wc, wő) mindig közel egyenlőek, nagyságuk 18—22~20% szokott lenni. Ha most a két érték között a görbe szakaszát közelítőleg lineárisnak tételezzük fel, akkor az öntözés szempontjából közömbös, hogy a talaj pontosan milyen összetételű, a meghatározott pF értékéből egyszerűen következtethetünk arra a talajnedvesség-térfogatszázalékra, amit a növényzet szempontjából optimális pF-érték eléréséhez öntözéssel pótolnunk kell. De tudnunk kell azt is, hogy egy-egy mezőgazdaságilag művelt nagyobb tájegységben — pl. Magyarország területén — a megművelt talajok olyan talajtípusokra bonthatók, amelyek mindegyikének azonos, vagy legalábbis alakilag azonos és csak százalékértékben némileg eltolt pF görbéje van. Az 1. ábrán bemutatott négy görbe közül így az a görbe mezőségi vályog, a b görbe homokos lösz, a c görbe réti csernozjom, a d görbe kérges réti szolonyec talajtípus jellemző pF-görbe alakja. Ha tehát az öntözendő talajt beazonosítjuk valamelyik talajtípussal — ami a gyakorlatban egyszerű feladat —, akkor a pF-érték és a talajtípus jellemző pF-görbéje ismeretében az öntözéssel pótlandó nedvesség-térfogatszázalék ezek alapján gyakorlatilag teljes pontossággal is meghatározható. A meghatározott pótlandó nedvesség-százalék, illetve az ebből adódó abszolút öntözővíz-szükséglet az illető haszonnövénynek az agrobiológia által optimális mélységben optimálisnak tekintett nedvességigény alapján számítható, grafikonból, táblázatból kikereshető. Az öntözővíz szükséglet meghatározására szolgáló, találmányunk szerinti eljárás tehát azon a felismerésen alapszik, hogy ha egy-egy ismert típusú termőtagon akár csak egyetlen helyen a haszonnövény szempontjából mértékadó mélységben meg tudjuk határozni a talaj pF értékét, akkor az meghatározója egyben a szükséges öntözővíz mennyiségnek is. A pF-érték meghatározására ez ideig azonban csak olyan műszerek álltak rendelkezésre, amelyek higanyoszloppal, vagy ezzel analóg berendezéssel egyensúlyoztak, s annak megfelelően csak legfeljebb 98 000 Pa, vagyis pF=3 értékig tudtak mérni. Az öntözővíz szükséglet meghatározásához pF=2,0—4,2 értékek 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 között kell mérni, ezért erre a célra az ismert műszerek alkalmatlanok; emellett az ilyen műszereket, mint szondákat minden esetben a talajba besüllyeszteni és mérés után a következő mérőhelyre áthelyezni — túl bonyolult és nehézkes műveletnek mutatkozik. A találmány alapjául szolgáló következő alapvető felismerésünk azon alapszik, hogy ha valamely porózus anyagú, pl. gipszkeverék anyagból készült próbatestet helyezünk be a mérendő talaj kívánt mélységébe, akkor ez egy bizonyos idő után teljesen átveszi a talajban uralkodó potenciális talajvízfeszültséget, s ha ennek a próbatestnek a pF-értékét mérjük, az azonosnak tekinthető a talaj pF-értékével. A találmány alapját képező további felismerésünk végül abban van, hogy mivel a vízmolekulák nagy dipólusnyomatékuk következtében környezetükben nagymértékben befolyásolják a dielektromos tényezőt, dielektromos tényezőjének mérésével meg lehet állapítani a próbatest potenciális talajvíz feszültségét is. Két szemben fekvő elektród esetén ugyanis a próbatestben elhelyezett elektródok kapacitása S C—sts0 —, ahol s0=8,859- 10“12 As/Vm, a légüres tér dielektromos állandója, s a szemben fekvő elektródok felülete m2-ben, d a közöttük levő távolság m-ben. Ha az elektródok két koncentrikus cső formájában vannak kialakítva, akkor az elektródok kapacitása C= 27TS0erl ahol rt a belső, r2 a külső cső sugara m-ben, 1 pedig a csövek palástmagassága m-ben. Mindkét esetben az összefüggésekből az éppen jelenlevő nedvességtartalmú próbatest sr dielektromos jellemzője meghatározható. Ennek megfelelően az öntözővíz meghatározására szolgáló találmány szerinti eljárás lényege, hogy a talajba olyan, célszerűen porózus anyagú próbatestet helyezünkbe, amelynek a dielektromos tényezője és pF-értéke közötti összefüggés állandó és ismeretes, majd bizonyos — mintegy 2—8 órányi — idő eltelte után, amely idő alatt a próbatest pF-értéke azonosu a talajéval, ezt a közös pF-értéket a próbatest nagyfrekvenciájúváltóáram segítségével megállapítottdieíektromos jellemzője alapján meghatározzuk s végül ezt a pF-értéket a termelendő haszonnövény részére kiva natos talaj-nedvességtartalom pF-értékével össze asonlítva állapítjuk meg a hiányzó, öntözéssel pótlan o nedvességtartalmat. Az eljárás foganatosítására olyan berendezésre van szükségünk, • — amelynek porózus anyagú próbatestének am kívánt pF=2,0—4,2 tartományban megfelelő pF-goroeje van, azért, hogy nedvességtartalma érzékenyen 0 vesse a talaj nedvesség változását ; — amelynek próbatestébe két elektród van P és ezek közül az egyik vízzáróan és villamosán , • kell hogy legyen azért, hogy csökkentse a v szöget és nagy nedvességtartalom esetén az atv ^ valamint a keletkező galvánfeszültségeket, amey mérést meghamisíthatják; emellett a ^ anyagát is úgy kell megválasztani, hogy reprodu 2
