Sulama Uygulamaları İçin Tdr Ölçümlerinde Kalibrasyonun Önemi

Abstract

Bu çalışmada kumlu killi tın bünyeye sahip farklı düzeylerde organik madde içeren bir toprakta TDR ileölçülen (?TDR) ve gravimetrik olarak belirlenen hacimsel su içeriği (?) değerleri karşılaştırılmış, topraknem içeriğinin belirlenmesi amacıyla yapılan TDR ölçümlerinde kalibrasyonun önemi tartışılmıştır. Arazide1 x 2 m2 boyutundaki parsellere % 0, % 3, % 6 ve % 9 oranında çeltik kavuzu kompostu uygulamaları,toprağın 0-20 cm katmanındaki organik madde içeriğini % 1.09 ile % 6.29 arasında, hacim ağırlığıdeğerlerini ise 0.589 g/cm3 ile 1.020 g/cm3 arasında değiştirmiştir. Sulama uygulamaları için parsellerdegravimetrik olarak belirlenen hacimsel su içerikleri % 18.3 ile % 36.50 arasında değişirken, TDR ileölçülen hacimsel su içerikleri ise % 38.0 ile % 72.0 arasında değişim göstermiştir. Kompost uygulamalarıile toprakta organik madde düzeyindeki artışlar hacim ağırlığı değerlerinin azalmasına, toplamgözenekliliğin ise artmasına neden olmuştur. Toprakların organik madde düzeyleri ile hacim ağırlığı (-0.703**), nispi doygunluk (-0.738**), gravimetrik olarak belirlenen hacimsel su içerikleri (-0.748**) ve TDRile belirlenen hacimsel su içeriği (-0.580**) değerleri arasında istatistiksel olarak çok önemli düzeydenegatif korelasyonlar saptanmıştır. TDR okumalarıyla belirlenen ?TDR değerleri, hacim ağırlığı (0.617**)ve nispi doygunluk (0.596**) değerleri ile istatistiksel olarak çok önemli düzeyde korelasyonlar eldeedilmiştir. Arazide TDR ile belirlenen ?TDR değerlerinin kalibrasyonu amacıyla gravimetrik olarakbelirlenen hacimsel su içerikleri ve toprakların hacim ağırlıklarının kullanıldığı ikinci dereceden çokluregresyon eşitliği oluşturulmuştur. Gravimetrik olarak ölçülen ? değerleri, ?TDR değerlerine (0.598**)oranla kalibrasyon eşitliğinden hesaplanan hacimsel su içeriği (?E) değerleri (0.842**) ile daha yüksekkorelasyon göstermiştir. ? değerleri ile ?TDR değerleri arasındaki hata kareler ortalamasının karekökü(RMSE) 0.244 ve nispi hata % 88.06 olarak belirlenirken, ?E ile ? değerleri arasındaki RMSE 0.023 venispi hata % 8.81 olarak hesaplanmıştır. TDR okumalarının ikinci dereceden kalibrasyon eşitliğindekullanılmasıyla ölçülen ?E değerleri, farklı düzeyde organik madde içeriğine sahip topraklarda sulamauygulamalarında yapılabilecek hata oranlarını en aza indirmiş ve geçek ? değerlerine daha yakınsonuçların elde edilmesini sağlamıştır.

In this study, volumetric water contents measured by TDR (?TDR) and gravimetrically in a sandy clayloam soil having different organic matter levels were compared and importance of calibration in TDRmeasurements for determining soil moisture content was discussed. In a field study, 0, 3, 6 and 9 % ofcompost applications into 0-20 cm depth of sandy clay loam soil increased soil organic matter content(SOM) from 1.09% to 6.29% and decreased bulk density from 1.02 g/cm3 to 0.589 g/cm3. While thevolumetric water contents (?) in the field measured gravimetrically changed between 18.30% and36.50%, TDR measurements (?TDR) changed between 38.00% and 72.00%. Increments in soil organicmatter content by compost application caused to reduce in soil bulk density and to increase total porosity. Soil organic matter content gave significant negative correlations with bulk density (-0.703**), relativesaturation (-0.738*), volumetric water content determined by gravimetrically (-0.748**) and volumetricwater content determined by TDR (-0.580**) values. TDR measurements (?TDR) had significant positivecorrelations with bulk density (0.617**) and relative saturation (0.596**). In order to calibrate ?TDR valuesdetermined in field with TDR, a second order multiple regression equation was obtained using volumetricwater contents determined by gravimetrically and bulk densities of soils. ? values measuredgravimetrically showed a higher correlation with estimated volumetric water contents (?E) using thecalibration equation (0.842**) than ?TDR (0.598**) values. Root mean square error (RMSE) (0.244) andrelative error (88.06%) between ? and ?TDR were higher than RMSE (0.023) and relative error (8.81%)between ? and ?E. values. ?E estimated using TDR measurements in the second order calibrationequations decreased errors in soil moisture measurements including different organic matter contentsand gave the more realistic results with ? values.