Construction and calibration of Time Domain Reflectometry probes for assessing soil humidity in distropheric red latosol

Authors

  • Abinel Bianchessi Dagher Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD
  • Arthur Carniato Sanches Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD
  • Fernanda Lamede Ferreira de Jesus Federal University of Rural da Amazônia, UFRA
  • Rodrigo Couto Santos Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD
  • Fagner Lopes Theodoro Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD
  • Adriano Bicioni Pacheco Federal University of Rural da Amazônia, UFRA
  • Cristiane Fernandes Lisboa Federal University of Rural da Amazônia, UFRA
  • Timóteo Herculino da Silva Barros University of São Paulo
  • Débora Pantojo de Souza University of São Paulo
  • João Pedro Rodrigues da Silva Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD
  • Bruno Machado Antunes Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

DOI:

https://doi.org/10.31686/ijier.vol8.iss12.2812

Keywords:

Irrigation management, capacitive sensors, water use efficiency, time domain reflectometry, moisture profiles

Abstract

Among the indirect methods of assessing soil moisture, Time Domain Reflectometry (TDR) stands out, which uses the soil dielectric constant to provide volumetric moisture efficiently, quickly and non-destructively. Despite a practical and precise method, TDR has a high cost due to the probes and its Data Logger. In view of this, the present work aims to build and calibrate TDR probes to assess moisture in a Dystrophic Red Latosol. The present work was carried out in the experimental area of the hydraulics laboratory of the Federal University of Grande Dourados (UFGD), located in Dourados-MS, at latitude 22⁰ 12 'south, longitude 54⁰ 59' west and altitude of 434 meters. Each probe built consisted of 3 stainless steel rods (Ø = 3 mm; L = 230 mm) RG 98 cable with 90% mesh and 50 ohm impedance, 4.7 pF ceramic capacitor and BNC connector. The construction procedures followed the following steps: 1- Making the cable, 2- Preparing the rods, 3- Welding the rods to the wires, 4 -Operating test and 5 - finishing phase. After construction, they were calibrated with the characteristic soil of the Region, proceeding with the Probe Reading in two depths (10 and 30 cm) and simultaneous collection of deformed soil samples to determine the moisture based on mass in Laboratory. Subsequently, calibrations with cubic polynomial adjustment were performed. The results showed adjustments with high determination coefficients, and the probes developed showed satisfactory performances.

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Author Biographies

  • Abinel Bianchessi Dagher, Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

    Graduating

  • Arthur Carniato Sanches, Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

    Professor

  • Fernanda Lamede Ferreira de Jesus, Federal University of Rural da Amazônia, UFRA

    Professor

  • Rodrigo Couto Santos, Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

    Professor

  • Fagner Lopes Theodoro, Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

    Master's student

  • Adriano Bicioni Pacheco, Federal University of Rural da Amazônia, UFRA

    Professor

  • Cristiane Fernandes Lisboa, Federal University of Rural da Amazônia, UFRA

    Professor

  • Timóteo Herculino da Silva Barros, University of São Paulo

    Biosystems Engineering Department

  • Débora Pantojo de Souza, University of São Paulo

    Biosystems Engineering Department

  • João Pedro Rodrigues da Silva, Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

    Master's student

  • Bruno Machado Antunes, Federal University of Grande Dourados, FCA- UFGD

    Master's student

References

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Published

2020-12-01

How to Cite

Dagher, A. B. ., Sanches, A. C. ., de Jesus, F. L. F. ., Santos, R. C. ., Theodoro, F. L. ., Pacheco, A. B. ., Lisboa, C. F. ., Barros, T. H. da S. ., de Souza, D. P. ., da Silva, J. P. R. ., & Antunes, B. M. . (2020). Construction and calibration of Time Domain Reflectometry probes for assessing soil humidity in distropheric red latosol. International Journal for Innovation Education and Research, 8(12), 87-98. https://doi.org/10.31686/ijier.vol8.iss12.2812

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