Hidrológiai Közlöny 1991 (71. évfolyam)
1. szám - Rajkai Kálmán: A talajfelszín nedvességtarrtalmának mérése TDR-módszerrel
RAJKAI K.: A talajfelszín nedvességtartalma 39 Az 1. ábrán látható, párhuzamos rudakból álló elektród (angol rövidítése: PTL) impedanciája (ZQ) a rudak ármérőjének (d) és középvonaluk egymástól mért távolságának (s) a függvénye (Toppét al., 1982): Z=(120//Z)ln(2«/d) (15) 30 mm Q 3 mm KISERLETI TERÜLET Ny RACSHALO MERET Ebből következik, hogy az elektród megfelelő impedanciáját geometriai méreteinek megválasztásával vagy impedancia illesztő egység (baloon) alkalmazásával állíthatjuk be. A TDR-es talajnedvesség-mérés kiértékelésének lépései tehát a következők: 1. Meghatározzuk a TDR-jel elektródon végighaladásához szükséges időt (t), amelyet az 1. ábra oszcillogramjáról a megjelölt módon olvashatjuk le. 2. A t és a mérőelektród geometriai jellemzőinek (L, déss) ismeretében, a (9) és a (10) összefüggések felhasználásával kiszámítjuk a talaj látszólagos dielektromos állandójának (K a) értékét. 3. A (11) összefüggésből meghatározzuk a talaj térfogat %-os nedvességtartalmát (0„). A TDR-es méréseket Tektronix 1502 típusú TDR-es kábelvizsgáló készülékhez csatlakoztatott a 2. ábrán feltüntetett méretű és kialakítású elektróda felhasználásával végeztük. A mérések 1988. szept. 4-én történtek egy 6 m X 10 m-es parcellára kijelölt 0.5 m-es rácstávolságú, szabályos négyzetháló rácspontjaiban (3. ábra), a talaj felső 10 cm-es rétegében, összesen 273 ponton. A TDR-es méréseket követően 4 cm-es belső átmérőjű talajfúróval az elektróda talajba szúrásának helyéről talajmintát emeltünk ki szárítószekrényes nedvességtartalom meghatározásához. 11 m D Jn II ••• ••• mn E ••• 30m UT [ 30 m 10 m 0,5m FYRIS F0LY0 0,5/7! 3. ábra. A vizsgálati terület elhelyezkedése és a mérési elrendezés vázlata a traktorkerék-nyomok feltüntetésével 3. Az eredmények értékelése, következtetések A vizsgált parcella egy szabadföldi, blokk elrendezésű kísérletben helyezkedett el (3. ábra). A nedvességmérés az aratást követő 10. napon történt. Az aratást végző munkagép keréknyomai a mérés időpontjában a parcellán a 3. ábrán feltüntetett elrendezésben, jól észlelhetően helyezkedtek el. Feltehető, hogy a keréknyomokban a talaj térfogattömege (a természetes szerkezetű talaj egységnyi térfogatában a 105 °C-on súlyállandóságig szárított talaj tömege) különbözött a keréknyomok közötti értékektől. A kísérlet glaciális üledékre települt posztglaciális üledéken kialakult talajára vonatkozó talajjellemzőket az 1. táblázatban foglaltuk össze. 1. táblázat A vizsgált talaj 0—30 cm-es rétegének főbb jellemzői Talaj Tex- Agyag Iszap típus túra % % ^ Térfogat- TT ... a Humusz tömeg (g/cm 3) % öntés- ísza- 51,4 33,5 15,1 réti pos talaj agyag 1,22 4,2 2. táblázat A TDR-es (TDR) és a szárítószekrényes nedvességértékek (GS) statisztikai jellemzői Átváltozó , Szórás lag Mini- Maximum mum N db TDR (cm 1/ cm 8 %) 34,78 3,27 GS (g/g %) 33,17 1,83 18,20 42,60 26,70 37,90 273 273 2. ábra. A mérésekhez használt TDR mérőelektród geometriai méretei A TDR-rel meghatározott térfogatos ós a szárítószekrényes nedvességtartalom-értékek térbeli viselkedését geostatisztikai módszerekkel, a méréssorozatot pedig statisztikai próbákkal elemeztük és hasonlítottuk össze. A 2. táblázatban adjuk meg a TDR-es és a szárítószekrényes nedvességmérés eredményeinek statisztikai jellemzőit. A 4.a és 4.b ábrán tüntettük fel a mért nedvességértékek eloszlását. A normált, kumulált mérési eredmények közelítően a 45 °C-os egyenes mentén helyezkednek el, ezért azokat normáleloszlásúnak tekintjük.
