Hidrológiai Közlöny 1991 (71. évfolyam)

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

RAJKAI K.: A talajfelszín nedvességtartalma 43 Topp, G. C., Davis, J. L., Annán, A. P. 1980. Electroinagnetic determination of soil water content: Measureinent in ooaxial transmission lines. Water Resources Res., 16, 574—582 Topp, G. G., Davis, J. L., Annán, A. P. 1982a. Eleotromagnetic determination of soil water content using TDR: I. Application to wetting fronts and steep gradients. Soil Sci. Soc. Am. J., 46, 672—678 Topp, G. C., Davis, J. L., Annán, A. P. 1982b. Electroinagnetic determination of soil water content using TDR: II. Evaluation of installation and configuration of paralell transmission lines. Soil Sci. Soc. Am. J., 46, 678—684 Topp, G. G., Davis, J. L. 1985. Measurement of soil water content using time-domain reflectometry (TDR): A field evaluation. Soil. Sci. Soc. Am. J., 49, 19—24 Rajkai, K. 1989. A talaj nedvességtartalmának meghatározása. In: Búzás I. (szerk.) Talaj- és agrokémiai vizsgálati módszerkönyv 1. A talaj fizikai, vízgazdálkodási és ásványtani vizsgálata. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, (megjelenés alatt) Yanuka, M., Topp, G. C., Zegelin, S., Zebchuk, W. D. 1988. Multiple reflection and attenuation of timedomain reflectometry pulses: Theoretical considerations for applications to soil and water. Water Resources Res., 24, 939—944 A kézirat beérkezett: 1989. március 2. Az átdolgozás beérkezett: 1990. március 28. Közlésre elfogadva: 1990. április 5. Measiiring surface soil moisture content distribution by TDR method K aj kai, K. Abstract: To find an accurate, instantaneous field method for detecting soil moisture content is still actual. After the introductory phase of researcli the TDR (Time Domain Reflectometry) method is reported as promising in soil moisture content measurements. Author applied the TDR method (Fig. 1. and Fig. 2.) for measuring the surface (0—10 cm) soil moisture content of a 6x11 m size field parcel (Table 1.). Within a regular grid schema (Fig. 3.) 273 points were measured by TDR and sampled for gravimetric moisture content determination after the harvest of a barley crop. Both soil moisture content determination methods produced close norrnally distributed moisture content data (Fig. 4.a and 4.b). The areal distributions of the soil moisture content values (Fig. 5a and 5.b) were analysed by calculating the semivariograms (Fig. 6.a and 6.b). TDR moisture content values showed a linear trend especially in Y direction, wliile the gravimetric moisture content data did not. The structureless semivariograms indicated random areal distribution of soil moisture content values, which allows the random sampling of the field. CV variation of TDR and GM soil moisture contenst are shown in Y and X directions (Figures 7.a and 7.b). The error term of the mean as a function of sainple number was calculated (Fig.8). TDR moisture content data reflect the soil bulk density pattern of the parcel caused by tractor wheels (Fig. 5.aand Fig. 6.b). I'robably this effect is beliind the significant statistical difference found between TDR and gravimetric soil moisture content values (Table 2. and Table 3.). The field application of TDR method illustrated its in situ applicability and called the attention upon the importance of the variable soil bulk density. Keywords TDR, soil moisture content, spatial variability, soil bulk density. RAJKAI KÁLMÁN ELTE TTK-ás okleveles szakbiológusként 1976-tól dolgozik az MTA Talajtani és Agrokémiai Kutatóintézetének talajtani osztályán. A talaj fizikai ós vízgazdálkodási tulajdonságait ökológiai jelentőségük megállapítása céljából vizsgálja. A talaj szemcseeloszlása, póruseloszlása és vízvezető képessége közötti összefüggések tanulmányozása érdekében a három, fizikailag különböző jelenséget ugyanazon három paraméteres empirikus függvénnyel írta le, megkeresve a függvényparaméterek fizikai jelentéstartalmát. Különböző és nagyszámú talajmintahalmazon tanulmányozta a függvények, a függvényparaméterek és a talaj egyéb mért jellemzői közötti összefüggéseket. Több éve foglalkozik terepen is alkalmazható, gyors talajnedvesség-mérő készülék kifejlesztésével. Ennek a munkának egyik fázisát jelenti a bemutatott nagyfrekvenciás (TDR) elektromos eljárás talajnedvesség-mérésre való alkalmazása. A talajnedvesség területi eloszlását a talajnedvesség-állapot és -transzport megbízhatóbb ökológiai és mezőgazdasági jellemzése, modellezése érdekében tanulmányozza. Tevékenységét külföldi műhelyek munkáihoz kapcsolódva, nemzetközi együttműködésben végzi (az Uppsalai Mezőgazdasági Egyetem ökológiai és környezeti kutatások tanszéke (Svédország), a Grenoble-i Mechanikai Intézet (Franciaország) és a Riverside-i USDA Szikes Laboratórium (USA)).