Condição de contorno para calibração de reflectômetro usado para medição de água no solo / Boundary conditions for calibration of reflectometer used to measure soil water

RESUMO

A reflectometria no domínio do tempo (TDR, na sigla em inglês) é uma técnica indireta usada para estimar o conteúdo de água do solo (θ) em função de sua constante dielétrica aparente (Ka). Neste estudo, o objetivo principal foi investigar as consequências de se incluir ou não medidas de Ka em água, na elaboração da curva de calibração do TDR. Foram avaliados horizontes de solo com 0,13kg kg-1, 0,23kg kg-1 e 0,64kg kg-1de argila. Para cada horizonte, a Ka foi medida em amostras desde solo seco até solo saturado. Adicionalmente, a Ka foi medida apenas em água. As medições foram feitas usando-se cabos coaxiais RGC58, 50 Ohm e sensor dupla haste metálica de 19cm. Para cada horizonte, foram formados dois conjuntos de dados com θ e Ka, um com e outro sem as medidas de Ka em água. Em cada conjunto, foi ajustada uma equação polinomial de terceiro grau, estimando θ em função de Ka. Com a inclusão das medidas de Ka em água, o polinômio de terceiro grau se ajustou melhor ao extremo saturado e preveniu erros na estimativa de θ. Como não há garantia de que as medidas de Ka de campo não serão maiores que as medidas de Ka das amostras saturadas em laboratório, recomenda-se a inclusão de medidas de Ka em água para obtenção da curva de calibração. Sem esse procedimento e sem verificação de campo das medidas de Ka, erros na estimativa de θ da ordem de 0,1m3 m-3 podem ocorrer facilmente.

ABSTRACT

The time domain reflectometry is a technique used to estimate soil water content (θ) as a function of its apparent dielectric constant (Ka). In this study the main objective was to investigate the consequences of including or not measures of Ka in water on the TDR calibration curve. Three horizons with different clay content were used 0.13kg kg-1, 0.23kg kg-1 and 0.64kg kg-1. In each horizon, Ka was measured from dry to saturated soil. Additionally, Ka was measured in water. Measurements were made ​​using coaxial cables RGC58, 50 ohms and double stainless rod of 19cm. For each soil two data sets with θ and Ka were formed, one with and another without the addition of Ka measured in water. In each set a cubic polynomial equation was adjusted, estimating θ as a function of Ka. With the inclusion of Ka measured in water the cubic polynomial adjusted better the extreme saturated and avoided errors in the estimated θ. Since there is no certainty that the measures of Ka on field will not be greater than the measures of Ka in the saturated samples in the laboratory, it's recommend to include measures of Ka in water to obtain the calibration curve. Without this procedure and no field verification of Ka measurements, errors in estimated θ of the order of 0.1m3 m-3 can easily occur.