Reflectometria no domínio do tempo na determinação do conteúdo de água no solo

Pereira, S.M.; Filho, Delly Oliveira; Mantovani, Everardo Chartuni; Ramos, Márcio Mota; Martins, José Helvecio

doi:10.1590/s1415-43662006000200009

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“…Figura 2a), os modelos descritos pelas funções do tipo polinomial cúbica e raiz quadrada e o modelo de Roth et al (1990) apresentaram bom ajuste aos dados de conteúdo volumétrico de água determinados para os três tipos de solo. Esses resultados corroboram em parte os encontrados por Pereira et al (2006), que obtiveram melhor estimativa do conteúdo de água no solo, em função da constante dielétrica do solo, com o uso de um modelo descrito por uma função polinomial cúbica, trabalhando com um solo do tipo Areia Quartzosa. Os modelos de Topp et al (1980) e Ledieu et al (1986) não apresentaram boas estimativas dos valores do conteúdo de água no solo, superestimando-os.…”

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Influência do tipo de amostragem na constante dielétrica do solo e na calibração de sondas de TDR

Santos

Zonta²,

Martinez³

2010

Rev. Bras. Ciênc. Solo

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(4) RESUMO A técnica da TDR é uma importante ferramenta para o estudo do teor de água no solo. Para o correto emprego dessa técnica, é necessário calibrar modelos que relacionam o conteúdo volumétrico de água no solo com a constante dielétrica deste, considerando as características de cada solo. Assim, objetivou-se avaliar a influência do tipo de solo e da forma de amostragem (amostra deformada e não deformada) na constante dielétrica (Ka) do solo e no desempenho de modelos para a estimativa do conteúdo volumétrico de água no solo (θ θ θ θ θ), usando a técnica TDR. Os solos utilizados foram um Cambissolo Háplico Tb distrófico (CX), um Latossolo Vermelho ácrico típico (LV) e um Neossolo Quartzarênico (RQ), que apresentam diferenças quanto à textura. As amostras de solo referentes a CX e LV foram coletadas com estruturas deformadas e não deformadas, e as de RQ, apenas deformadas, devido à baixa agregação deste. A calibração foi realizada com sondas compostas de três hastes com 0,10 m de comprimento efetivo e 0,05 m de resina, com espaçamento entre hastes de 0,017 m e sem resistor na haste central, conectadas a um equipamento TDR 100 da Campbell Cientific. Os valores de Ka, para um mesmo valor de θ θ θ θ θ, foram alterados somente pela variação do tipo de solo, não sendo influenciados pelo tipo de amostragem do solo (deformada e não deformada). Em relação aos modelos testados para estimativa de θ θ θ θ θ em função de Ka, o polinomial cúbico foi o que apresentou melhor ajuste aos dados de θ θ θ θ θ determinados por gravimetria para o Neossolo Quartzarênico e para o Cambissolo Háplico, enquanto para o Latossolo Vermelho um modelo linear apresentou melhor ajuste.Termos de indexação: reflectometria, teor de água, textura do solo.(1) Recebido para publicação em abril de 2009 e aprovado em janeiro de 2010.

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“…De acordo com Pereira et al (2006), essa é a grande dificuldade para a utilização do método, pois atualmente não há um método de calibração considerado padrão. São diversos os métodos de calibração citados na literatura.…”

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Influência do tipo de amostragem na constante dielétrica do solo e na calibração de sondas de TDR

Santos

Zonta²,

Martinez³

2010

Rev. Bras. Ciênc. Solo

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“…TDR was introduced in the late 1960s by Feellner-Feldegg (1969) to measure the complex dielectric permittivity of liquids (GOMIDE, 1998). In the early 1980s, TDR was used to determine soil physical properties and it was observed that the dielectric constant was closely associated with the water content and, to a lesser extent, with soil density and composition (PEREIRA et al, 2006).…”

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confidence: 99%

“…This is considered a disadvantage because there is currently no calibration method considered as standard, despite the various methods found in the literature (PEREIRA et al, 2006). Furthermore, it is important to consider the particular properties of each soil to ensure an accurate and reliable calibration (VILLWOCK et al, 2004).…”

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confidence: 99%

Models for moisture estimation in different horizons of yellow argisol using TDR

Almeida

Souza

Paz

et al. 2017

SCA

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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 (θ) 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. Key words: Apparent dielectric constant. Soil water content. TDR calibration. ResumoA reflectometria no domínio do tempo (Time Domain Reflectometry, TDR) é uma técnica indireta usada para estimar o conteúdo de água do solo (θ) 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. Palavras-chave: Constante dielétrica aparente. Conteúdo de água no solo. Calibração de TDR.

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“…A determinação da umidade em solos destinados à produção agrícola é de vital importância para o manejo adequado da água e, consequentemente, da energia para a pressurização dos sistemas de irrigação; por sua vez, o manejo eficiente desses sistemas favorece o desenvolvimento adequado das plantas e contribui para o aumento da produção e preservação do meio ambiente (PEREIRA et al, 2006).…”

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