Η υγρασία του εδάφους επηρεάζει την ανάπτυξη των φυτών άμεσα, μέσω του ελέγχου της υδατικής κατάστασης των φυτών. Υπάρχουν δύο τρόποι για να καταγραφεί η διαθέσιμη υγρασία στο έδαφος διασφαλίζοντας την καλή ανάπτυξη των φυτών.

1. Με μέτρηση της περιεκτικότητας του εδάφους σε νερό.

2. Με μέτρηση της δύναμης που το νερό συγκρατείται από το έδαφος.

Οι τεχνικές σχεδιασμού της άρδευσης που βασίζονται σε μετρήσεις της υγρασίας του εδάφους περιλαμβάνουν.

α. Εμφάνιση και υφή του εδάφους.

Η αξιολόγηση της υδατικής κατάστασης του εδάφους πραγματοποιείται με το άγγιγμα του χεριού. Αν το δείγμα απότελείται από όλο το βάθος του ριζικού συστήματος και όχι μόνο από την επιφάνεια εμφανίζει σημαντική αποτελεσματικότητα για τον χρόνο εφαρμογής της αρδευτικής δόσης. Εξαρτάται άμεσα από την εμπειρία του αγρότη, ωστόσο δεν δίνει καμία πληροφορία σχετικά με την ποσότητα του νερού που θα πρέπει να εφαρμοσθεί.

β. Εκτίμηση και μέτρηση της εδαφικής υγρασίας.

Πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών αισθητήρων από γύψο, ίνες ή ηλεκτρόδια που καταγράφουν τις μεταβολές της εδαφικής υγρασίας μέσω των μεταβολών της ηλεκτρικής αντίστασης του εδάφους. Παρέχει επαρκή ακρίβεια, ευκολία στη χρήση, με μεγάλο εύρος μετρήσεων και εφαρμογής. Ωστόσο έχει αυξημένο κόστος, επηρεάζεται από την αλατότητα, απαιτεί βαθμονόμηση και τεχνογνωσία ή και εξωτερική υποστήριξη στους αγρότες. 

Η μέτρηση της εδαφικής υγρασίας μπορεί να γίνει ή με δειγματοληψία εδάφους και εργαστηριακή ανάλυση ή  με τη χρήση ειδικών συσκευών. Τέτοιες συσκευές είναι η συσκευή νετρονίων που εκπέμπει νετρόνια με μεγάλες ταχύτητες τα οποία επιβραδύνονται απο τους πυρήνες υδρογόνου των μορίων του νερού και στη συνέχεια ανιχνεύει επιλεκτικά και καταγράφει τα αργά νετρόνια.

Η μέθοδος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων καταγράφουν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα στο ύψος της ριζόσφαιρας. Τα χαρακτηριστικά της διάδοσης εξαρτώνται από την περιεκτικότητα του νερού στο έδαφος. Τα κύρια πλεονεκτήματα των παραπάνω συσκευών είναι η ακρίβεια, η μέτρηση σε πραγματικό χρόνο, η δυνατότητα μετρήσεων της υγρασίας σε διαφορετικά βάθη και η εφαρμογή τους σε μεγάλο εύρος καλλιεργειών. Η ευρεία χρήση τους περιορίζεται λόγω του υψηλού κόστους αγοράς, της βαθμονόμησης τους καθώς και τις εξειδικευμένες γνώσεις και υποστήριξη από ειδικούς.

γ. Μέτρηση του υδατικού δυναμικού του εδάφους με τασίμετρα. 

Η καταγραφή γίνεται με τασίμετρα, ψυχρόμετρα και μετατροπείς πιέσεως που είναι όργανα ιδιαίτερα ακριβή. Το ψυχρόμετρο χρησιμοποιείται σε καλλιέργειες δενδρώδεις και κηπευτικές αλλά απαιτεί τεχνογνωσία και ρύθμιση των κατώτατων επιπέδων υδατικού δυναμικού για την έναρξη της άρδευσης. Χρησιμοποιείται κυρίως στην έρευνα. 

Τα τασίμετρα έχουν σχετικά χαμηλό κόστος, είναι απλά στη λειτουργία τους και παρέχουν πληροφορίες για τον ακριβή προσδιορισμό του χρόνου και της δόσης άρδευσης όταν τα επίπεδα υδατικού δυναμικού του εδάφους για την άρδευση είναι καθορισμένα και μέχρι τα 80kPa. Χρησιμοποιούνται ευρέως για την άρδευση κηπευτικών καλλιεργειών, αλλά και πολλών δενδρωδών. Συνήθως εγκαθίσταται μία στάση τασιμέτρων που περιλαμβάνει 2 τασίμετρα σε διαφορετικό βάθος ανάλογα με την καλλιέργεια και το βάθος του ριζοστρώματος για το σχεδιασμό της άρδευσης. Για κηπευτικά είναι 15 εκατοστά και στις δενδρώδεις καλλιέργειες στα 30 εκατοστά και χρησιμεύει για την έναρξη της άρδευσης ενώ το δεύτερο σε βάθος 30 και 60 εκατοστά αντίστοιχα όπου ελέγχει το βάθος του νερού άρα και τη λήξη της άρδευσης. Έτσι ρυθμίζεται το διάστημα και η δόση της άρδευσης. Όταν για την αρδευτική δόση χρησιμοποιείται ηλεκτρικό τασίμετρο τοποθετείται σε βάθος 25 και 45 εκατοστά για τα κηπευτικά και τις δενδρώδεις καλλιέργειες αντίστοιχα.

Το μανόμετρο των τασιμέτρων έχει ενδείξεις  από 0 έως 100 που αντιστοιχούν σε υδατικό δυναμικό του εδάφους από 0 έως 100 kPa και εκφράζουν την υδατική κατάσταση του εδάφους. Όταν η ένδειξη είναι 0-10 kPa το έδαφος είναι κορεσμένο με νερό ή έχει υπερβολική υγρασία για την ανάπτυξη των φυτών. Κατάσταση που δημιουργεί ασφυξία στο ριζικό σύστημα, ευνοεί τις ασθένειες και απαιτεί άμεση στράγγιση. Όταν η ένδειξη είναι μεταξύ 10-30 kPa το έδαφος είναι σε κατάσταση υδατοικανότητας και υπάρχουν άριστες συνθήκες διαθεσιμότητας νερού για την ανάπτυξη των φυτών. Η ένδειξη αυτή χρησιμοποιείται για την έναρξη της άρδευσης με σταγόνες στις ευαίσθητες στην έλλειψη νερού καλλιέργειες. Η ζώνη ενδείξεων από 30-80 kPa αντιστοιχεί στην άμεσα διαθέσιμη εδαφική υγρασία για τα φυτά και ανάλογα με την σύσταση του εδάφους αποτελούν την ένδειξη της έναρξης της άρδευσης (30-40 kPa για αμμώδη εδάφη 40-60 kPa για μέσης σύστασης και 60-80 kPa για βαριά αργιλώδη εδάφη).

Όταν οι ενδείξεις είναι μεγαλύτερες από 80 kPa υπάρχει ακόμη διαθέσιμη υγρασία στο έδαφος αλλά ανάλογα με την καλλιέργεια μπορεί να αρχίζει η ανάπτυξη της υδατικής καταπόνησης.

Τα τασίμετρα τοποθετούνται απο το σταλάκτη σε 15 με 20 εκατοστά στα αμμώδη, στα 30 με 35 εκατοστά στα μέσης σύστασης και σε απόσταση μεγαλύτερη των 40 εκατοστών στα βαριά αργιλώδη εδάφη.

δ. Τηλεσκοπική καταγραφή της εδαφικής υγρασίας. 

Η καταγραφή γίνεται με εναέριο ανιχνευτή θερμικής υπέρυθρης ακτινοβολίας σε πολύ μεγάλες εκτάσεις. Δεν χρησιμοποιείται από τους αγρότες γιατί δίνει πολύ λίγες πληροφορίες για την υγρασία για τα βαθύτερα στρώματα του εδάφους.

Η άρδευση των καλλιεργειών – Κ.Σ. Χαρτζουλάκης