Models for moisture estimation in different horizons of yellow argisol using TDR / Modelos para estimativa da umidade em diferentes horizontes de argissolo amarelo com uso da TDR

The determination of soil moisture is very important because it is the property with the most influence on the dielectric constant of the medium. Time-domain reflectometry (TDR) is an indirect technique used to estimate the water content of the soil (?) based on its dielectric constant (Ka). Like any other technique, it has advantages and disadvantages. Among the major disadvantages is the need for calibration, which requires consideration of the soil characteristics. This study aimed to perform the calibration of a TDR100 device to estimate the volumetric water content of four horizons of a Yellow Argisol. Calibration was performed under laboratory conditions using disturbed soil samples contained in PVC columns. The three rods of the handcrafted probes were vertically installed in the soil columns. Weight measurements with digital scales and daily readings of the dielectric constant with the TDR device were taken. For all soil horizons evaluated, the best fits between the dielectric constant and the volumetric water content were related to the cubic polynomial model. The Ledieu model overestimated by approximately 68 % the volumetric water content in the A and AB horizons, and underestimating by 69 % in Bt2, in relation to volumetric water content obtained by gravimetry. The underestimation by linear, Topp, Roth, and Malicki models ranged from 50 % to 85 % for all horizons.(AU)

A reflectometria no domínio do tempo (Time Domain Reflectometry, TDR) é uma técnica indireta usada para estimar o conteúdo de água do solo (?) em função da constante dielétrica (Ka). As vantagens do uso desta técnica são, no entanto, requer calibração específica para cada tipo de solo. Neste estudo objetivou-se realizar a calibração de modelos para estimar a umidade volumétrica de quatro horizontes de um Argissolo Amarelo com uso da TDR. A calibração foi realizada em condições de laboratório utilizando amostras deformadas do solo em estudo, acondicionadas em colunas de PVC. As sondas fabricadas artesanalmente com três hastes foram instaladas verticalmente nas colunas de solo. Foram realizadas pesagens com balança de precisão e leituras diárias da constante dielétrica com o equipamento TDR. Os modelos polinomial cúbico e linear foram os que apresentaram melhor ajuste aos dados de umidade observados. Os modelos de Topp et al. (1980), Ledieu et al. (1986), Malicki et al. (1996) e Roth et al. (1990) superestimaram em aproximadamente 15% as médias de umidade nos horizontes A e AB e subestimam em aproximadamente 18% no Bt2. No horizonte Bt1 todos os modelos foram semelhantes entre si.(AU)

Models for moisture estimation in different horizons of yellow argisol using TDR / Modelos para estimativa da umidade em diferentes horizontes de argissolo amarelo com uso da TDR

The determination of soil moisture is very important because it is the property with the most influence on the dielectric constant of the medium. Time-domain reflectometry (TDR) is an indirect technique used to estimate the water content of the soil (?) based on its dielectric constant (Ka). Like any other technique, it has advantages and disadvantages. Among the major disadvantages is the need for calibration, which requires consideration of the soil characteristics. This study aimed to perform the calibration of a TDR100 device to estimate the volumetric water content of four horizons of a Yellow Argisol. Calibration was performed under laboratory conditions using disturbed soil samples contained in PVC columns. The three rods of the handcrafted probes were vertically installed in the soil columns. Weight measurements with digital scales and daily readings of the dielectric constant with the TDR device were taken. For all soil horizons evaluated, the best fits between the dielectric constant and the volumetric water content were related to the cubic polynomial model. The Ledieu model overestimated by approximately 68 % the volumetric water content in the A and AB horizons, and underestimating by 69 % in Bt2, in relation to volumetric water content obtained by gravimetry. The underestimation by linear, Topp, Roth, and Malicki models ranged from 50 % to 85 % for all horizons.

A reflectometria no domínio do tempo (Time Domain Reflectometry, TDR) é uma técnica indireta usada para estimar o conteúdo de água do solo (?) em função da constante dielétrica (Ka). As vantagens do uso desta técnica são, no entanto, requer calibração específica para cada tipo de solo. Neste estudo objetivou-se realizar a calibração de modelos para estimar a umidade volumétrica de quatro horizontes de um Argissolo Amarelo com uso da TDR. A calibração foi realizada em condições de laboratório utilizando amostras deformadas do solo em estudo, acondicionadas em colunas de PVC. As sondas fabricadas artesanalmente com três hastes foram instaladas verticalmente nas colunas de solo. Foram realizadas pesagens com balança de precisão e leituras diárias da constante dielétrica com o equipamento TDR. Os modelos polinomial cúbico e linear foram os que apresentaram melhor ajuste aos dados de umidade observados. Os modelos de Topp et al. (1980), Ledieu et al. (1986), Malicki et al. (1996) e Roth et al. (1990) superestimaram em aproximadamente 15% as médias de umidade nos horizontes A e AB e subestimam em aproximadamente 18% no Bt2. No horizonte Bt1 todos os modelos foram semelhantes entre si.

Models for moisture estimation in different horizons of yellow argisol using TDR / Modelos para estimativa da umidade em diferentes horizontes de argissolo amarelo com uso da TDR

The determination of soil moisture is very important because it is the property with the most influence on the dielectric constant of the medium. Time-domain reflectometry (TDR) is an indirect technique used to estimate the water content of the soil (?) based on its dielectric constant (Ka). Like any other technique, it has advantages and disadvantages. Among the major disadvantages is the need for calibration, which requires consideration of the soil characteristics. This study aimed to perform the calibration of a TDR100 device to estimate the volumetric water content of four horizons of a Yellow Argisol. Calibration was performed under laboratory conditions using disturbed soil samples contained in PVC columns. The three rods of the handcrafted probes were vertically installed in the soil columns. Weight measurements with digital scales and daily readings of the dielectric constant with the TDR device were taken. For all soil horizons evaluated, the best fits between the dielectric constant and the volumetric water content were related to the cubic polynomial model. The Ledieu model overestimated by approximately 68 % the volumetric water content in the A and AB horizons, and underestimating by 69 % in Bt2, in relation to volumetric water content obtained by gravimetry. The underestimation by linear, Topp, Roth, and Malicki models ranged from 50 % to 85 % for all horizons.

A reflectometria no domínio do tempo (Time Domain Reflectometry, TDR) é uma técnica indireta usada para estimar o conteúdo de água do solo (?) em função da constante dielétrica (Ka). As vantagens do uso desta técnica são, no entanto, requer calibração específica para cada tipo de solo. Neste estudo objetivou-se realizar a calibração de modelos para estimar a umidade volumétrica de quatro horizontes de um Argissolo Amarelo com uso da TDR. A calibração foi realizada em condições de laboratório utilizando amostras deformadas do solo em estudo, acondicionadas em colunas de PVC. As sondas fabricadas artesanalmente com três hastes foram instaladas verticalmente nas colunas de solo. Foram realizadas pesagens com balança de precisão e leituras diárias da constante dielétrica com o equipamento TDR. Os modelos polinomial cúbico e linear foram os que apresentaram melhor ajuste aos dados de umidade observados. Os modelos de Topp et al. (1980), Ledieu et al. (1986), Malicki et al. (1996) e Roth et al. (1990) superestimaram em aproximadamente 15% as médias de umidade nos horizontes A e AB e subestimam em aproximadamente 18% no Bt2. No horizonte Bt1 todos os modelos foram semelhantes entre si.