Dielectric constant obtained from TDR and volumetric moisture of soils in southern Brazil

Abstract

SUMMARYSoil moisture is the property which most greatly influences the soil dielectric constant, which is also influenced by soil mineralogy. The aim of this study was to determine mathematical models for soil moisture and the dielectric constant (Ka) for a Hapludalf, two clayey Hapludox and a very clayey Hapludox and test the reliability of universal models, such as those proposed by Topp and Ledieu and their co-workers in the 80's, and specific models to estimate soil moisture with a TDR. Soil samples were collected from the 0 to 0.30 m layer, sieved through a mesh of 0.002 m diameter and packed in PVC cylinders with a 0.1 m diameter and 0.3 m height. Seven samples of each soil class were saturated by capillarity and a probe composed of two rods was inserted in each one of them. Moisture readings began with the saturated soil and concluded when the soil was near permanent wilting point. In each step, the samples were weighed on a precision scale to calculate volumetric moisture. Linear and polynomial models were adjusted for each soil class and for all soils together between soil moisture and the dielectric constant. Accuracy of the models was evaluated by the coefficient of determination, the standard error of estimate and the 1:1 line. The models proposed by Topp and Ledieu and their co-workers were not adequate for estimating the moisture in the soil classes studied. The adjusted linear and polynomial models for the entire set of data of the four soil classes did not have sufficient accuracy for estimating soil moisture. The greater the soil clay and Fe oxide content, the greater the dielectric constant of the medium for a given volumetric moisture. The specific models, θ θ θ θ θ = 0.40283 -0.04231 Ka + 0.00194 Ka 2 -0.000022 Ka 3 (Hapludox) θ θ θ θ θ = 0.01971 + 0.

Condição de contorno para calibração de reflectômetro usado para medição de água no solo

“…2006;ELAIUY et al 2009;KAISER et al, 2010;SANTOS et al, 2010). Contudo, neste estudo, ela preveniu erros de magnitude maior que as diferenças causadas pela mudança no comprimento dos cabos, que foram, no máximo, de 0,035m 3 m -3…”

“…Normalmente, os TDR para medição da K a em solos já fornecem de fábrica uma curva de calibração genérica, a equação proposta por TOPP et al (1980). Porém, a curva de calibração genérica fornecida pelo fabricante pode não estimar adequadamente o θ (TOMAZELLI & BACCHI, 2001;COELHO et al, 2006;ELAIUY et al 2009;KAISER et al, 2010;SANTOS et al, 2010).…”

Acurácia e calibração de sonda de capacitância em Latossolo Vermelho cultivado com cafeeiro

“…Apesar do comportamento semelhante das equações, observado para cada camada de solo (Tabelas 1 e 2), não foi possível isolar os fatores que condicionaram esse comportamento. Kaiser et al (2010), ao avaliar materiais de Latossolo Vermelho distrófico com 549 dag kg -1 de argila e ki de 2,12, verificaram que o modelo de Topp et al (1980) subestimou a umidade observada, nos menores valores, e a superestimou nos maiores valores, o que foi atribuído ao alto grau de intemperismo e aos teores elevados de óxido de ferro. Assim, ao se considerar que o solo analisado é mais intemperizado (ki de 0,46) e apresenta teores consideráveis de Fe 2 O 3 (Tabela 1), espera-se comportamento diferente do Latossolo avaliado por Kaiser et al (2010).…”

“…Silva & Gervásio (1999) obtiveram valores subestimados do teor de água medido por sonda TDR em um Latossolo muito argiloso, ao utilizar a calibração padrão do fabricante. Evett et al (2006) propuseram que a calibração dos MCP seja separada por horizonte do solo, uma vez que a permissividade aparente é influenciada por teores de matéria orgânica e argila (Veldkamp & O'Brien, 2000;Sá et al, 2008;Kaiser et al, 2010), óxidos e hidróxidos de ferro (Prevedello et al, 2007;Kaiser et al, 2010), condutividade elétrica, temperatura (Tomaselli & Bacchi, 2001;Evett et al, 2006) e densidade do solo (Malicki et al, 1996;Huang et al, 2004); atributos que podem apresentar variação no perfil do solo.…”

Controle Estatístico De Qualidade Na Determinação Da Umidade De Capacidade De Campo

“…De acordo com Kaiser et al (2010) a umidade do solo é um atributo que influencia tanto a porosidade quanto suscetibilidade dos solos à compactação, sendo desta forma necessários equipamentos que permitam o monitoramento espacial e temporal, de forma a causar menos impactos a rizosfera. Klein (2008) relata que são diversos os métodos de determinação do teor de umidade dos solos tais como: padrão da estufa, forno elétrico, tensiômetria, sonda TDR e FDR, e vários outros, entre eles métodos diretos e indiretos, alguns demorados, ou mesmos caros, no entanto, são considerados imprecisos em decorrência das características diferenciadas de cada tipo de solo (Fonseca et al, 2009).…”