Maankosteus

Soil moisture increases with rain, as on 3 July, and decreases during rainless period. The measurements are from our measuring site in July 1998
Runoff
The measurements are from our measuring site in 1998-1999. 'H' refers to humus that is the organic matter on top of the soil. 'C' is the deepeps mineral soil layer.

Vedellä on suuri merkitys maan biologisissa ja kemiallisissa prosesseissa. Seurantametsikkömme maaperä on moreenimaata, kuten suurin osa Suomen maaperästä. Tällaisen maaperän kyllästyneen maan kosteus on noin 50% tilavuudesta, jolloin kaikki huokoset maassa ovat täyttyneet vedellä. Näin korkea maan kosteusprosentti voi olla esimerkiksi kevätvalunnan aikaan.

 

Kesällä maan kosteus voi kovassa kuivuudessa laskea 10%:iin. Normaalisti kesällä maan kosteus vaihtelee välillä 25-30%, sateen jälkeen jopa 35%. Maankosteudella ei ole vuorokausi- eikä vuodenaikaissykliä, vaan maankosteus laskee kuivina aikoina ja nousee sateen jälkeen.

 

Maankosteus voidaan määrittää tilavuuskohtaisesti (m3m-3) tai paineena (kPa) monilla eri menitelmillä. Jatkuvissa mittauksissa kaksi eri menetelmää ovat yleisimmin käytössä: 1) time domain reflectometry (TDR), joka mittaa veden määrää, ja 2) erilaiset tensiometrit, jotka mittaavat veden jännitystä.

 

TDR-tekniikka perustuu ruostumattomiin teräspiikkeihin, jotka asennetaan maahan.  Ne generoivat sähkömagneettisen pulssin ja tarkkailevat maan heijastamaa energiaa. Maankosteus voidaan määrittää analysoimalla heijastuneen signaalin suuruutta, kestoa ja muotoa. Aalto kulkee märässä maassa hitaasti ja kuivassa nopeasti.

 

Tensiometrit mittaavat maaveden jännitettä tai alipainetta kuten kasvin juuri mitaten sitä voimaa, joka kasvien tulee käyttää saadakseen veden maasta. Käytännössä se on vedellä täytetty maahan työnnetty muovinen putki, jonka alapäässä on vettä läpäisevä keraaminen osa. Maan kuivuessa se vetää vettä tensiometrin sisältä keraamisen osan kautta aiheuttaen putkeen mitattavan alipaineen. Mitä kuivempaa maa on, sitä suurempi on alipaine.

REW lyhentyy sanoista " Relative Extractable Water " ja tarkoittaa kasveille käyttökelpoisen veden määrää maassa.

Veden imeytyminen juuriin on tärkeää koko kasvin biologisen aktiivisuuden ylläpitämiseksi. Maaveden määrän laskiessa juurten haasteet veden saamiseksi ja haihdutushävikin korvaamiseksi kasvavat. Maan kuivuminen aiheuttaa lehdissä samanlaisen reaktion kuin suuri VPD eli kuiva ilma: ilmaraot sulkeutuvat ja hiilidioksidin virtaus lehtiin hidastuu, mistä seuraa myös yhteyttämisen hidastuminen.

Kenttäkapasiteetti (FC) on maksimimäärä vettä, jonka maa voi pidättää.

Lakastumispiste (WP) tarkoittaa sitä maaveden määrää, jonka alapuolella kasvit kuihtuvat. Kasvi ei voi enää palauttaa turgor-painetta, jos maankosteus laskee liian matalaksi.

REW lasketaan mitatusta maan vesipitoisuudesta (SM, m3 m–3), kyllästyspaineen ja kenttäkapasiteetin avulla:

      REW = (SM – WP) / (FC – WP)