Spatial variability of soil water content in cultivated fields

• Autorzy: Baranowski P , Kossowski J. , Usowicz B.

Warianty tytułu

PL

Przestrzenna zmiennosc wilgotnosci gleby na polach uprawnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Soil water content in the surface layer in the area of neighboring fields with different crops was measured with Time Domain Reflectometry and gravimetric methods. The sampling points were situated in the nods of square net of 10 x 10 m, containing the area of 40 x 430 m. Spatial variability of soil water content was analyzed with the use of classical statistics and the theory of random probability (semi-variogram, kriging). Spatial dependence of soil water content for the whole investigated area was stated, although for the separate fields it was noticed or not. The range of soil water content variability changed depending on meteorological conditions and the type of crop.

PL

Wilgotność gleby w warstwie powierzchniowej (1 - 6 cm) na obszarze przylegających do siebie pól z uprawą różnych roślin mierzono metodą reflektometryczną (TDR) i grawimetryczną. Punkty pomiarowe usytuowane były w węzłach siatki kwadratów o bokach 10 m i obejmowały powierzchnię 40 x 430 m. Zmienność przestrzenna wilgotności gleby podczas dwóch dni czerwcowych analizowana była przy użyciu statystyki klasycznej i teorii pól losowych (wariogram, kriging). Stwierdzono przestrzenną zależność wilgotności gleby w obrębie całego obiektu badań, jednakże na polach z poszczególnymi uprawami zależność ta była notowana lub nie. Zakres zmienności wilgotności zmieniał się w zależności od warunków atmosferycznych i rodzaju uprawianych roślin. Zastosowanie metody kirgingu przy wykreślaniu map rozkładu wilgotności gleby pozwoliło - przy założonym błędzie - na optymalną ekstrapolację wartości na 3 bądź 4-krotnie większą powierzchnię niż obszar objęty siatką punktów pomiarowych. Analiza danych uzyskanych metodą grawimetryczną i reflektometryczną wykazała satysfakcjonującą ich zgodność (współczynnik korelacji równy 0.82), jednakże przy niskich wartościach wilgotności gleby dane z metody reflektometrycznej mogą być obarczone stosunkowo dużym błędem.

Słowa kluczowe

PL

wilgotnosc gleby; grunty orne; kriging; zmiennosc przestrzenna; metoda reflektometryczna

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 1994
• Tom: 405
• Opis fizyczny: s.9-19,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Baranowski P

• Instytut Agrofizyki, PAN, ul.Doswiadczalna 4, 20-236 Lublin

autor

Kossowski J.

autor

Usowicz B.

Bibliografia

• 1. Davidoff B., Selim H. M.: Correlation between spatially variable soil moisture content and soil temperature. Soil Sci. 145, 1 - 10, 1988.
• 2. Gajem Y. M., Warrick A. W., Myers D. E.: Spatial structure of physical properties of a Typie Torrifluvent soil. Soil Sci. Soc. Am. J. 45, 709 - 715, 1981.
• 3. Greminger P. J., Sud Y. K., Nielsen D. R.: Spatial variability of field-measured soil water characteristics. Soil Sci. Soc. Am. J. 49, 1075 - 1082, 1985.
• 4. Malicki M., Skierucha W. M.: A manually controlled TDR soil moisture meter with 300 ps rise-time needle pulse. Irrigation Sci., 10, 153 - 163, 1989.
• 5. Marcinek J., Komisarek J.: Zmienność przestrzenna infiltracji ustalonej gleb płowych i czarnych ziem równin dennomorenowych. Zesz. Nauk AR w Krakowie, 249(28), 3 - 24, 1990.
• 6. Rajkai K., Ryden B. E.: Measuring areal soil moisture distribution with the TDR method. Geoderma, 52, 73 - 85, 1992.
• 7. Russo D., Bresler E.: Soil hydraulic properties as stochastic processes: I. An analysis of field spatial variability. Soil Sci. Soc. Am. J., 45, 682 - 687, 1981.
• 8. Russo D., Bresler E.: Soil hydraulic properties as stochastic processes: II. Error of estimates in a heterogeneous field. Soil. Sci. Soc. Am. J., 46, 20 - 26, 1982.
• 9. Saddiq M. H., Wierenga P. J., Hendrickx J. M. H. Hussain M. Y.: Spatial variability of soil water tension in an irrigated soil. Soil. Sci., 140, 126 - 132, 1985.
• 10. Topp G. C., Davis J. L., Annan A. P.: Electromagnetic determination of soil water content: measurement in coaxial transmission lines. Water Resour. Res., 16, 574 - 582, 1980.
• 11. Trangmar B. B., Yost R. S., Uehara G.: Application of geostatistics to spatial studies of soil properties. Advances in agronomy, 38, 45 - 94, 1985.
• 12. Usowicz K., Walczak R.: Investigations and analyses of spatial variability of soil temperature. Int. Agrophysics, 6, 43 - 53, 1992.
• 13. Vauclin M., Vieira S. R., Vachaud G., Nielsen D. R.: The use of cokriging with limited field soil observations. Soil Sci. Soc. Am. J., 47, 175 - 184, 1983.
• 14. Vieira S. R., Nielsen D. R., Biggar J. W.: Spatial variability of field-measured infiltration rate. Soil Sci. Soc. Am. J., 45, 1040 - 1048, 1981.
• 15. Webster R.: Quantitative spatial analysis of soil in the field. Advances in Soil Science., 3, 1 - 70, 1985.
• 16. Wolf J. K., Rogowski A. S.: Spatial distribution of soil heat flux and growing degree days. Soil Sci. Soc. Am. J., 55, 647 - 657, 1991.