بررسي دقت مدل‌‌هاي انعكاس‌سنجي حوزه زماني براي برآورد رطوبت خاك

Investigation of Time Domain Reflectometery models accuracy for estimation of soil water content

استفاده از روش انعكاس‌سنجي حوزه زماني TDR اخيراً به‌ عنوان روشي غيرمخرب و سريع در تعيين رطوبت حجمي خاك شناخته شده است. كاربرد TDR نياز به كاليبراسيون بر اساس ثابت دي‌الكتريك و رطوبت حجمي ارايه شده به دستگاه دارد. در اين ميان روابط تجربي متعددي بين ثابت دي‌الكتريك دستگاه و رطوبت حجمي منتشر شده كه اين معادلات بدون در نظر گرفتن تمامي خصوصيات خاك هستند. هدف از اين تحقيق بررسي دقت مدل‌هاي ارايه شده براي خاك‌هاي حاوي ماده آلي است. اين تحقيق در شرايط آزمايشگاهي در سه نوع خاك با بافت سبك، متوسط و سنگين و پنج سطح ماده آلي (5/0، 2، 5/3، 5 و 5/6 درصد) شامل كود لاشبرگ و در سه تكرار در قالب طرح كاملاً تصادفي انجام شد. در اين تحقيق، از ‌مدل‌هاي تاپ و همكاران (1980)، تركيبي (1990)، ماليكي و همكاران (1996)، راس و همكاران (1992) و اولسزوك و همكاران (2004) استفاده شد. توانايي برآورد رطوبت حجمي هر يك از مدل‌ها با معيارهاي جذر متوسط مربع خطا (RMSE) و خطاي نسبي (RE) بررسي شد. نتايج نشان داد كه مدل تاپ و همكاران (1980)، ماليكي و همكاران (1996)، و اولسزوك و همكاران (2004)، به‌ترتيب با ضريب همبستگي 85/0، 84/0 و 84/0 كمترين خطا و مدل تركيبي (1990) و راس و همكاران (1992) بيشترين خطا را در برآورد رطوبت خاك داشتند. همچنين در اين مدل‌ها با افزايش درصد ماده آلي و درصد رس، ميزان خطاي برآورد رطوبت خاك افزايش يافت.

Determination of soil water content using Time Domain Reflectometery (TDR) method is recently considered modern and widely used. For practical applications, TDR needs to be calibrated based on relationship of dielectric constant and volumetric moisture content of soil. There are many empirical correlations between dielectric constant and volumetric moisture content that these equations don’t spot all of soil characteristic. The paper presents investigation of models accuracy for soil organic matter. This study was carried out in laboratory conditions based on complete randomized design separately for three soil textures including light, medium and heavy. The treatments in each experiment were different contents of soil organic matter (0.5, 2, 3.5, 5, 6.5 %) with three repetitions. In this study investigated the accuracy of Topp et al (1980), Mixing (1990), Malicki et al. (1996), Roth et al. (1992) and Oleszczuk et al. models (2004). The estimation potency of moisture content of these models survey with scales (RMSE) and (RE). The results showed that the models of Topp et al. (1980), Malicki et al. (1996) and Oleszczuk et al. (2004) with correlated coefficient 0.85, 0.84 and 0.84, least different and Roth et al. (1990) and mixing models, were most different in estimation of soil water content. Also in these models in high percent of soil organic matter and Clay, increased the amount of error in estimation of soil water content.