Maaperäkosteusmittarit

Maaperäkosteusmittarit ovat laitteita, joiden tarkoitus on mitata maaperän vesipitoisuutta. Yleisimmin ne mittaavat volumetrisen vesipitoisuuden (theta_v) maaperässä. Kaksi päätyyppiä ovat resistiiviset sensorit, joissa mittaus perustuu veden johtavuuteen maaperässä, sekä kapasitanssipohjaiset sensorit, jotka rekisteröivät dielektrisen ominaisuuden muutoksia. Joissain tutkimuksissa käytetään myös edistyneempiä tekniikoita kuten time-domain reflectometry (TDR) mittaamaan veden määrästä suoraan.

Toimintaperiaate perustuu sähköisiin ominaisuuksiin, joita veden läsnäolo vaikuttaa. Resistiiiviset sensorit ovat yksinkertaisia: kahden elektrodi-parin välinen vastus muuttuu veden määrän kasvaessa. Kapasitanssiin perustuvat sensorit seuraavat veden kaikkia muutoksia maaperän dielektrisessa konstantissa. Mittaustulos esitetään yleensä voluumina m3/m3. Kalibrointi on tarpeen eri maaperätyypeille ja suolapitoisuuksille, jotta arvoja voitaisiin tulkita oikeaoppisesti.

Käyttö ja sovellukset vaihtelevat viljelylaitoksista puutarhoihin ja tutkimukseen. Sensorit asennetaan maaperään haluttuihin syvyyksiin ja yhdistetään dataloggeriin, tietokoneeseen tai langattomaan järjestelmään. Tulokset tukevat kastelun suunnittelua, vedenkulutuksen seurantaa ja tutkimusmittauksia. Huomioitavia rajoituksia ovat maaperän heterogeenisuus, suolaisuus, lämpötilan vaikutus ja pitkäaikainen drift sekä tarve säännölliselle kalibroinnille ja huollolle.