Hidrológiai Közlöny 1991 (71. évfolyam)

1. szám - Rajkai Kálmán: A talajfelszín nedvességtarrtalmának mérése TDR-módszerrel

RAJKAI K.: A talajfelszín nedvességtartalma 41 3. táblázat A szárítószekrényes (GS) és a TDR-es (TDR) nedvességértékek összehasonlítása páros t-próbával Különbség g átlaga t-értók Szabadságfok Szígnífikancía 1.600 0,195 8,19 272 .0001 Egyértelmű, hogy a talaj felszíni rétegének térfogattömege az aratást végző munkagép keréknyomaiban különbözik a keréknyomok közöttitől. A változó térfogattömeg magyarázhatja a TDR-es nedvességértékek nagyobb szórását is (2. táblázat). A keréknyomok megjelennek az X (É—D) irányban számított szemivariogramon (6. ábra) is. Annak eldöntésére, hogy a talaj térfogattömege milyen mértékben okozhatja a TDR-es nedvességértékek szárítószekrényesétől eltérő mintázatát, a mérési pontokban a két nedvességérték hányadosaként (TDR/GS) kiszámítottuk a mérési pontok térfogattömeg (TFS) értékeit. A számított tórfogattömeg-értékeknek a parcella felületén való eloszlását az 5.e ábrán tüntettük fel. Az 5. ábra részábrái alapján megállapítható, hogy a térfogattömeg mintázata egyértelműen tükrözi a traktornyomokban a talaj megnövekedett tömődöttségét. 12 10 B 6 4 2 0 0 1 2 3 í 5 Távolság lm] — OS átlag + CS-X • OM-Y TDR átlag * TDR-X ° TDR-Y 6. ábra. A mért talajnedvesség-tartalom értékek szemivar io gramjai E megállapítás kapcsán érdemes átgondolni, hogy a talaj megnövekedett térfogattömege milyen módon hat a TDR-rel mért nedvességtartalomértékekre. Abból a korábbi állításból, hogy a TDR-módszer térfogati nedvességtartalmat regisztrál következik, hogy a talaj érzékelt térfogatába változatlan víz/talajtömeg dimenziójú nedvességtartalom esetében a térfogattömeg növekedésével több nedvesség kerül. Ezen nyilvánvaló hatáson kívül a megnövekedett térfogattömeg az elektródák környezetében csökkenti a levegővel kitöltött, kis dielektromos permittivitású teret, amelynek következtében a TDR által regisztrált látszólagos dielektromos állandó értéke megnövekszik. Ez utóbbi önmagában is nagyobb mért talajnedvesség-tartalomhoz vezethet. A térfogattömeg értékei nem trendeltek, vagyis értékeikben nem figyelhető meg a nedvességértékekre megállapított Ny—K—i parcellán belüli változás. A nedvességértékekre számított izotróp szemivariogramok láthatók a 6. ábrán. A szárítószekrényes talajnedvesség szemivarianciái a távolság függvényében gyakorlatilag nem változnak, ami azt jelenti, hogy a vizsgált parcellán a 0,5 m-es mintavételi távolság léptékében a talaj nedvességeloszlásának nincs térbeli szerkezete, így az a független és normális eloszlást feltételező véletlen mintavételi technikával jellemezhető. A TDR-es nedvességértékek szemivariogramjára a térbeli szerkezet hiánya, a szárítószekrényes értékekből számított szemivarianciákhoz képest nagyobb kezdeti (nugget) variancia, és a szemivarianciáknak a távolság függvényében való növekedése a jellemző. A szárítószekrényes talajnedvesség nem mutat irányfüggést. A TDR-es nedvesség szemivariogramján Y irányban az említett lineáris trend látható, míg X irányban a szemivariancia értékek a traktornyomok távolságában (a kezdőpontéi 2 és 4 m-re) kisebb értékeket vesznek fel. A szemivar iogramok alapján megállapítható, hogy a két nedvesség mérési eljárás a vizsgált terület talajnedvességének eloszlását a térbeli szerkezetesség hiányát tekintve azonosnak, vagyis véletlen folyamatként írja le. A szemivariogramok különbözősége kifejezi a TDR-es mérés nagyobb szórását. A szemivariogramok kifejezett lineáris trendet csupán a TDR-es nedvesség eloszlásában jeleznek. A szárítószekrényes nedvesség eloszlása izotróp, míg a talaj tömődöttségét magában foglaló TDR-es nedvességértékek irány szerint különböznek. A súlyszázalékos talajnedvesség-tartalom variációs együtthatója (CF=a mintaszórás és átlag hányadosának %-os értéke) a nedvességtartalom nagysága szerint változik (Nielsen, 1973). Általános, hogy a nedvességérték csökkenésével a GV megnő. Méréseink a TDR-módszer eredményeként térfogatos talajnedvesség-tartalomra is vonatkoznak, ezért a két különböző nedvességtartalommérés CV soronkénti Y irányú (7.a ábra) és X irányú (7 b ábra) értékeit összehasonlítottuk. Megállapítható, hogy a TDR-es nedvességtartalom soronkénti (21 és 13 pontra számított) CF-értékei többnyire nagyobbak, mint a szárítószekrényes módszeré. A traktorkeréknyomokba eső sorok (X irányban a 4—5 és a 8—9 sorok) TDR-es CF-értékei a szárítószekrényes C F-értékekét megközelítő minimumot mutatnak (7b ábra). Ebből azt a következtetést vonhatjuk le, hogy mindkét nedvességmérési módszer értékeire a talaj tömörödése azonos módon hat. Az Y irányú sorok CF-értékeinek változásában szabályosság nem fedezhető fel, csupán a TDR C F-értékekben a terület szélei közelében — szegélyhatásként értelmezhetően — tapasztalható nagyobb változatosság (7 .a ábra). Méréseink „egyetlen" talajnedvesség-tartalomra vonatkoznak, ezért azt vizsgáltuk, hogyan alakul Gamma