Spatial variability of soil water content in cultivated fields

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.

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.