土壌水分計の仕組みと活用方法
土壌水分計は土壌に含まれる水分の量を計測する機器のことです。土壌水分計といってもいくつかの測定方法があり、よく使われるものとしてはTDR法、ADR法、テンシオメーター法などがあります。土壌水分計の仕組みとしては水の誘電率を利用して計測することになります。これは土粒子に比べると水の誘電率は非常に高いので、水の誘電率を計測することで水分量を知ることができます。このため計測器にはロッドと呼ばれる金属製の電極棒があり、これを土壌に埋めることでその周囲の誘電率を計測することになります。
TDR法の場合にはロッドに与えた一定の周波数の電磁波がロッドを往復する時間から誘電率を求め、ADR法はロッドと周りの土壌の電磁波の干渉反射の振幅差から誘電率を求める仕組みとなっています。TDR法は温度や土壌に含まれる塩分や鉱物などの影響を受けやすいデメリットがあり、ADR法ではそれらの影響を受けにくいとされていますが、どちらの方法でもより正確に土壌の水分を計測する場合には、その土壌ごとにキャリブレーションをする必要があります。また、テンシオメーター法はボーラスカップと呼ばれる素焼きのカップを地中に埋めるもので、カップに水を満たしておき、土壌に吸引される負圧によって計測するというものになります。
土壌水分計の活用方法としては、農業や園芸など植物を育てる際のデータ取得に使われます。特に植物は適度に土壌に水分が含まれている必要がありますが、植物によっては多すぎても少なすぎても根を傷めるため、水分量の管理が重要になります。計測器は安価に購入することもできます。これら安価なものも、土壌に電極棒を挿して計測することになります。電源不要のものも多く、手軽に土壌の水分量の目安を計測するといった場合に向いています。ただし、このタイプには一定の土壌の深さが必要になりますし、正確な土壌の水分量を測る場合にはキャリブレーションが必要になります。一方で高価なものは電気を用いて行うものはデジタル表示がついていたり、比較的に正確に水分量を計測できるといったメリットがあります。また水分だけでなく土壌のpHを調べることができる機能が付いているものもあります。
