Если при использовании тензиометров почва находится под атмосферным давлением, а в камере с водой давление переменное, то в приборе для измерения более низких давлений, напротив, почва находится в камере переменного давления, а резервуар с водой сообщается с атмосферой. Повышение давления газа над почвой, расположенной на тонкопористой пластине (диаметр пор не должен превышать 0.1 мкМ) вызывает перетекание воды из почвы через пластину в резервуар с водой. Когда капиллярно-адсорбционное давление почвенной влаги станет равным по абсолютной величине (но противоположным по знаку) давлению воздуха в камере, вытекание воды из почвы прекращается. Прибор, основанный на этом принципе, впервые предложил Ричардс, назвав его «pressure-membrane apparatus» («мембранный пресс»). Существует много различных конструкций мембранного пресса, отличающихся размером и формой камер повышенного давления, видом мембран и манометров, способами поддержания давления на заданном уровне. Наилучшие результаты получаются, если влага, содержащаяся в почве, находится в непрерывном гидравлическом контакте с влагой, находящейся в резервуаре. Но, поскольку почва в мембранных прессах обычно лежит на мембране, а резервуар - под мембраной, то воздух, всегда просачивающийся, хотя и в небольших количествах, через мембрану, скапливается под ней, прерывая гидравлический контакт. В ряде конструкций существуют специальные устройства для удаления воздуха из-под мембраны, однако они лишают возможности измерять зависимость между давлением влаги и влажностью, не разбирая пресса и не взвешивая образцы.
Для удобства определений нами был сконструирован мембранный пресс, в котором почва находилась не над мембраной, а под мембраной или сбоку от нее. Почва прижимается к поверхности мембраны резиновым мешочком, обеспечивающим равномерное ее уплотнение. Воздух, просачивающийся через мембрану, свободно поднимается в жидкости и удаляется в атмосферу, не накапливаясь около мембраны и не прерывая гидравлической связи. О количестве воды, вытекшей из почвы или впитавшейся в нее, судят по изменению уровня воды в градуированной стеклянной трубке. Эта система позволяет измерять содержание влаги в почве при различных давлениях влаги, не разбирая прессов и не взвешивая образцы. Она делает также возможным определения не только в режиме отсасывания влаги из почвы (десорбции), но и впитывания (адсорбции).
Следует заметить, что вода в порах мембранных прессов может находиться частью в адсорбированном состоянии, частью - в диффузном слое ионов; следовательно, необходимо создать некоторый начальный градиент давления, чтобы течение воды началось. Это может послужить причиной ошибок в измерениях, хотя их величина, конечно, меньше, чем при использовании полупроницаемых мембран, где поры еще на несколько порядков тоньше.
В данной работе изучение капиллярно-адсорбционного давления почвенной влаги проводилось как капилляриметрическим, так и методом мембранного пресса. В качестве сосудов с пористыми стенками использовались керамические фильтры (бактериологические) цилиндрической формы с порами толщиной 1 мкм. При их установке в мембранных прессах эти фильтры дополнительно покрывались пленкой целлофана путем многократного покрытия их раствором коллодия и очень медленным подсушиванием в парах эфира. Такая пленка выдерживала перепад давления до 10 атм., что позволяло провести определения почти во всем интервале влажности, доступной для растений.