The Definition and Monitoring of Soil Water Content

Year 2014, Volume: 1 Issue: Özel Sayı-1, 1067 - 1071, 01.03.2014

Ömer Özbek Harun Kaman

Abstract

Agriculture is the biggest water consuming industry by with 70% among other sectors. Overuse of water means wasting water, which is a critically important for natural resources. Similarly, using less water than necessary leads to decrease in vegetative production. Therefore, it is extremely important to determine the accurate amount of water to be used in irrigation. For this purpose, it is a necessity to monitor and determine the amount of water already exists in the soil. Many different methods have been developped to be used in for the determination of soil water content. In this research, three different methods have been investigated, and these methods are the most commonly used ones. The first method is gravimetric, the second one is time domain reflectometry (TDR) and the third is neutronmetre. While Gravimetric method can be used to directly determine the soil water content. TDR and neutronmetre methods are used to indirectly measure the soil water content. Gravimetric method is used in for calibrating the TDR and neutronmetre methods. The indirect measurement methods have been developed to make them more practical in implementation compared to the direct measurement methods. In spite of all these advantages, the indirect measurement methods may not come up with the results as accurate as those of direct measurement methods. Moreover, the cost of the tools used in the indirect measurement methods is much more than that of the tools used in direct mesurement methods. However, it may not be appropriate to use a method dependent on one single criteria. With this regard, this study aims to discuss the superiority and shortcoming of different methods to be used in determination and monitoring of soil water content

Keywords

Soil water, neutron probe, gravimetric method

The Definition and Monitoring of Soil Water Content

Abstract

Tarım, toplam suyun yaklaşık %70’ini tüketen en büyük su kullanıcı sektörü durumundadır. Aşırı su kullanımı kritik bir doğal kaynak olan suyun israf edilmesi anlamına gelmektedir. Benzer bir şekilde, az su kullanımı da bitkisel üretimde azalmalara yol açmaktadır. Bu nedenle, tarımsal sulamada bitkiye verilmesi gereken suyun miktarının belirlenmesi son derece önemli bir durumdur. Bu amaç için, toprakta bulunan suyun miktarının bilinmesi ve izlenmesi gerekmektedir. Toprak su içeriğinin belirlenmesi amacıyla çok sayıda yöntemler geliştirilmiştir. Bu makalede, toprak su içeriği miktarının belirlenmesi için yaygın olarak kullanılan üç farklı yöntem ele alınmıştır. Birincisi gravimetrik, ikincisi time domaition reflektrometre (TDR) ve üçüncüsü ise nötronmetre yöntemidir. Gravimetrik yöntem ile toprak su içeriği doğrudan doğruya belirlenebilmektedir. TDR ve nötronmetre ise toprak su içeriğini dolaylı ölçebilen yöntemlerdendir. TDR ve nötronmetre yöntemlerinin kalibrasyonlarında da gravimetrik yöntem kullanılmaktadır. Dolaylı ölçüm yöntemleri doğrudan ölçüm yöntemine göre uygulamada daha pratik olmaları ve daha hızlı sonuç vermeleri amacıyla geliştirilmiş yöntemlerdir. Bu avantajlarına karşılık doğrudan ölçüm yöntemi kadar yüksek oranda doğru sonuç vermeyebilirler. Ayrıca, doğrudan ölçüm yönteminde kullanılan aparatlarla kıyaslandığında dolaylı ölçüm yöntemlerinde kullanılan cihazlarının maliyetleri çok daha yüksektir. Ancak, tek bir kritere bağlı olarak yöntem seçilmesi doğru olmayabilir. Bu bağlamda ele alınan bu çalışmada, toprak su içeriğinin belirlenmesi ve izlenmesinde kullanılabilecek farklı yöntemlerin üstünlük ve eksikleri tartışılmıştır

Keywords

Toprak suyu, nötronmetre, gravimetrik metod

References

• Anonymous, 1998. 503 DR Hydroprobe mositure gauge operating manual. CPN International, INC. 2830 Howe Road, Martinez, California 94553 USA.
• Çetin, Ö., 2003. Toprak-su ilişkileri ve toprak suyu ölçüm yöntemleri. T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü, Eskişehir Araştırma Enstitüsü Yayınları, Genel Yayın No 258, Teknik Yayın No 25.
• Davis, J.L., Chudobiak, W.J., 1975. In situ meter for measuring relative permittivity of soils. Geol. Surv. Can. Part A Paper 75-1, 75–79.
• Evett, S., 1998. Some keys to excellence in neutron probe calibration. USDA, Bushland, TX, USA. p. 4.
• Fellner-Feldegg, H., 1969. The measurement of dielectrics in the time domain. J. Phys. Chem. 73, 616–623. Fischer, G., Heilig, G.K., 1997. Popilation momentum and the demand on land and water LONDON, 352: 869-889. Trans.R.Soc.
• Hoekstra, P., Delaney, A., 1974. Dielectric properties of soils at UHF and microwave frequencies. J. Geophys. Res. 79, 1699– 1708.
• Klohn, W., Wolter, H.W., 1998. Perspectives on food and water. International Conference On Water and Sustainable Development. Paris, 19-20.
• Lal, R., 1974. The effect of soil texture and density on calibration for some tropical soils. Soil Science. Volume 117. İssue 4. pp,183-239.
• Lazarova, V., Asano, T., 2005. Challenges of sustainable irrigation with recycled water. İn: Water Reuse For İrrigation Agriculture, Landscapes, And Turf Grass. Editors:: Lazarova, V. and Bahri, A. pp. 1-2.
• Öztaş, T., 1997. Toprağın nem tayininde kullanılan yeni bir yöntem TDR (time domain reflectometry). Atatürk Ü.Zir.Fak.Der. 28 (2): 331-339.