Den huvudsakliga hydrofysiska egenskapen ( WRC , vattenretentionskurva ) är ett isotermiskt jämviktsförhållande mellan kapillär-sorptionstrycket (matris) av markfuktighet och fukt (vanligen volumetrisk) inom markfysik. WRC-formen är specifik för varje jordprov och kännetecknar strukturen av markens porutrymme, granulometriska och mineralogiska sammansättning. Det kännetecknas av hysteres , det vill säga att kurvformerna inte överensstämmer vid fuktning och torkning av provet. Med tanke på dominansen av torkningsprocesser i tid under naturliga förhållanden, såväl som deras jämvikt, används WRC som hittats specifikt för det torkade provet oftare.
Vanligtvis presenteras WRC i grafisk form (sällan i form av en tabell) som ett beroende av kapillär-sorptionstrycket på fuktighet. I detta fall används en logaritmisk skala för tryck , decimallogaritmen för tryckets absoluta värde tas - pF . Den resulterande kurvan har en S-form, på vilken flera karakteristiska regioner särskiljs:
samt flera karakteristiska punkter. Den första punkten motsvarar pF nära 0, det vill säga jordens porutrymme nästan helt fyllt med vatten (det är sällan möjligt att uppnå absolut fullständig fyllning). Platsen för den första krökningen av kurvan kallas "tryck av luftutlopp (bubblande)" . Mellan den första och andra punkten leder en förändring i markfuktighetstrycket endast till en förändring i krökningen av kapillärmeniskerna , men inte till en förändring av fukthalten. Från den andra punkten och framåt innebär en tryckförändring en förändring av andelen jordporer fyllda med vatten (och porer fyllda med luft). Den tredje punkten återspeglar luftfuktigheten som motsvarar övergången av området för film-kapillär fukt till sorption .
Granulometrisk sammansättning . Förenkling av kornsammansättningen leder till en förskjutning av den övre delen av WRC till vänster, medan den nedre delen förblir relativt oförändrad.
Markdensitet . Lossning leder till en förskjutning av den övre delen av WRC till vänster och den nedre delen av WRC till höger, till området med hög luftfuktighet.
Mineralogisk sammansättning . Vid samma markfuktighetstryck kommer till exempel montmorillonitens vattenhållande förmåga att vara högre än för kaolinit, så dess WRC kommer att flyttas åt höger, till området med hög luftfuktighet.
Porstorleksfördelning . Kapillär-sorptionstrycket för markfuktighet, uttryckt i centimeter av vattenpelaren, är höjden på kapillärstigningen, som enligt Jurin-formeln är relaterad till kapillärens radie:
h = 0,15/rEfter att ha delat ordinataaxeln i delar och efter att ha beräknat porernas radier (eller diametrar) för dem, längs abskissaxeln (med bulkfuktighet) kommer vi att få andelen porer med en given radie i det totala porutrymmet.
Jord-hydrologiska konstanter . A. D. Voronin fick ekvationerna för beroendet av raka linjer, vars skärning med WRC ger värdena för en eller annan konstant. Så för den maximala adsorptionskapaciteten (MAW) sker följande ekvation: pF = 5,2 + 3W
För maximal molekylvikt (MMW): pF = 2,17 + 3W
För maximal kapillärsorption (MCSV): pF = 2,17 + W
För kapillär (CV): pF = 2,17
Konstanten 2,17 motsvarar pF vid en kapillärradie på 10 µm, vilket är det avstånd över vilket påverkan av ytkrafterna från den fasta jordfasen sträcker sig.
Det finns ingen metod för att bestämma WRC över hela pF-intervallet. Upp till ungefär pF 2,9 är det möjligt att använda en tensiometer i kombination med fuktprovtagning (fältmetoden) eller dess variant - kapillarimeter : en tensiometer sänkt i vattenmättad jord och kopplad i andra änden till en pump (laboratoriemetod). Att ställa in luften i kapillärmätaren till ett känt tryck leder till att en viss mängd vatten släpps ut från jorden i den, vilket bör mätas efter att ha nått jämvikt. Kapillär-sorptionstrycket kommer att vara lika med lufttrycket, justerat för trycket i vattenpelaren i enheten, fuktigheten hittas genom omräkning. Tensostatens enhet är baserad på liknande principer .
I området för pF upp till 5 och ibland högre kan en membranpress användas . Dess funktionsprincip: ett mättat jordprov placeras på ett fint poröst membran och ett ökat gastryck skapas ovanför det. Atmosfärstrycket upprätthålls under membranet och vatten kommer att komma ut ur jorden, och dess tryck kommer att minska tills det i absoluta värde är lika med övertrycket av gasen ovanför provet.
För ännu högre pF-värden används den hygroskopiska metoden (eller metoden för jämvikt över saltlösningar ). I exsickatorn etableras ett strikt definierat relativt tryck av vattenånga ovanför saltlösningen, efter att ha nått jämvikt i jorden kommer motsvarande tryck (potential) av fukt att skapas. Det återstår bara att bestämma luftfuktigheten.