Sampling and TDR probe insertion in the determination of the volumetric soil water content

Английский. Volumetric soil water content (theta) can be evaluated in the field by direct or indirect methods. Among the direct, the gravimetric method is regarded as highly reliable and thus often preferred. Its main disadvantages are that sampling and laboratory procedures are labor intensive, and that the method is destructive, which makes resampling of a same point impossible. Recently, the time domain reflectometry (TDR) technique has become a widely used indirect, non-destructive method to evaluate theta. In this study, evaluations of the apparent dielectric number of soils (epsilon) and samplings for the gravimetrical determination of the volumetric soil water content (thetaGrav) were carried out at four sites of a Xanthic Ferralsol in Manaus - Brazil. With the obtained epsilon values, theta was estimated using empirical equations (thetaTDR), and compared with thetaGrav derived from disturbed and undisturbed samples. The main objective of this study was the comparison of thetaTDR estimates of horizontally as well as vertically inserted probes with the thetaGrav values determined by disturbed and undisturbed samples. Results showed that thetaTDR estimates of vertically inserted probes and the average of horizontally measured layers were only slightly and insignificantly different. However, significant differences were found between the thetaTDR estimates of different equations and between disturbed and undisturbed samples in the thetaGrav determinations. The use of the theoretical Knight et al. model, which permits an evaluation of the soil volume assessed by TDR probes, is also discussed. It was concluded that the TDR technique, when properly calibrated, permits in situ, nondestructive measurements of q in Xanthic Ferralsols of similar accuracy as the gravimetric method.

португальский. A umidade volumétrica do solo (teta) no campo pode ser avaliada por métodos diretos e indiretos. Dentre os métodos diretos, o gravimétrico é considerado altamente confiável e, conseqüentemente, preferido. As principais desvantagens deste método são: a grande demanda de trabalho para a amostragem do solo e os procedimentos posteriores no laboratório, uma vez que, por ser um método destrutivo, não permite reamostrar o mesmo local posteriormente. Ultimamente, a técnica da reflectometria no domínio do tempo (TDR) vem sendo amplamente usada como um método indireto não-destrutivo para avaliação de teta. Neste estudo, avaliações do número dielétrico aparente do solo (épsilon) e amostragens para determinação gravimétrica da umidade do solo (tetaGrav) foram realizadas em quatro locais em um Latossolo Amarelo em Manaus - Brasil. Com os valores de épsilon obtidos foi estimada, por meio de equações de calibração, a umidade volumétrica do solo pela técnica do TDR (tetaTDR), e então comparadas com as tetaGrav oriundas de amostras indeformadas e deformadas. Este estudo objetivou comparar valores de tetaGrav determinados com amostras deformadas e indeformadas com os valores de tetaTDR estimados tanto com a sonda introduzida horizontalmente quanto verticalmente no solo. Resultados comprovaram a ausência de diferenças significativas entre a estimativa de tetaTDR, quando a sonda foi colocada verticalmente no solo, e a média aritmética das camadas avaliadas pela sonda introduzida horizontalmente. Foram encontradas diferenças significativas nas determinações gravimétricas entre amostras indeformadas e deformadas. O uso do modelo de Knight et al. para avaliação do volume de solo pela técnica TDR foi também discutido. A técnica TDR, quando apropriadamente calibrada, permitiu a determinação de teta, in situ, em Latossolo Amarelo textura argilosa, com resultados similares aos do método gravimétrico.