JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

تعرض هذه المقالة تجربة تبخر بسيطة باستخدام أداة خاصية هيدروليكية لعينة من التربة. من خلال الوسائل الفعالة ، يمكن إجراء القياسات على مدار سلسلة من الأيام لإنشاء بيانات عالية الجودة.

Abstract

يعد قياس الخصائص الهيدروليكية للتربة أمرا بالغ الأهمية في فهم المكونات الفيزيائية لصحة التربة بالإضافة إلى المعرفة المتكاملة لأنظمة التربة في ظل ممارسات الإدارة المختلفة. يعد جمع البيانات الموثوقة أمرا ضروريا لإبلاغ القرارات التي تؤثر على الزراعة والبيئة. تستخدم تجربة التبخر البسيطة الموضحة هنا الأجهزة في بيئة معملية لتحليل عينات التربة التي تم جمعها في الحقل. يتم قياس توتر مياه التربة للعينة بواسطة الأداة ، ويتم نمذجة بيانات التوتر بواسطة برنامج لإعادة الخصائص الهيدروليكية للتربة. يمكن استخدام هذه الطريقة لقياس احتباس مياه التربة والتوصيل الهيدروليكي وإعطاء نظرة ثاقبة للاختلافات في المعالجات أو الديناميكيات البيئية بمرور الوقت. يتطلب التأسيس الأولي مستخدما ، ولكن يتم الحصول على البيانات تلقائيا باستخدام الأداة. لا يمكن قياس الخصائص الهيدروليكية للتربة بسهولة من خلال التجارب التقليدية ، ويقدم هذا البروتوكول بديلا بسيطا ومثاليا. وتناقش تفسير النتائج وخيارات توسيع نطاق البيانات.

Introduction

يساعدنا الاحتفاظ بمياه التربة والتوصيل الهيدروليكي في البيئات الطبيعية والمتغيرة من قبل الإنسان على فهم ومراقبة التغيرات في صحة التربة ووظائفها. يوفر تحديد الخصائص الهيدروليكية من خلال منحنى احتباس مياه التربة (SWRC) ومنحنى توصيل مياه التربة نظرة ثاقبة للمحركات الرئيسية للسلوك الفيزيائي للتربة وتوصيف حركةالمياه 1. يتم تمثيل العلاقة بين المحتوى المائي الحجمي (θ) والرأس المتري (h) داخل SWRC ، وتصف النطاقات داخل المنحنى نقطة التشبع ، والسعة الميدانية ، ونقطة الذبولالدائمة 2. يمكن أن يكون لممارسات إدارة التربة والتعديلات وأنواع النظم الإيكولوجية الزراعية والظروف البيئية تأثير على المكونات الهيدروليكية للتربة3،4. يمكن أن تؤثر هذه العوامل بدورها على نقل المذاب5 والمياه المتاحةللنبات 6 ، وتنفس التربة والنشاط الميكروبي7 ، وكذلك دورات الترطيب والتجفيف8. كقطعة مهمة في تحديد التربة الصحية والعاملة ، فإن التحليل المناسب ل SWRC أمر ضروري للحصول على فهم مستنير للخصائص الهيدروليكية للتربة.

توجد حاليا مجموعة متنوعة من تقنيات القياس لتطوير SWRC موثوق به ، مع كون طرق عمود المياه المعلقة ولوحة الضغط مناهج تقليدية شائعة لتحديد توزيع حجم المسام للتربة2. يمكن أن تستغرق الطرق التقليدية وقتا طويلا ، وعادة ما تستغرق أسابيع أو شهورا لتحليل مجموعة صغيرة منالعينات 9. علاوة على ذلك ، بمجرد اكتمال التحليل ، تؤدي هذه الطرق إلى عدد قليل من نقاط البيانات التي تعلم SWRC9. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تصبح دقة إنتاج البيانات التمثيلية باستخدام الطرق التقليدية مثل لوحات الضغط مصدر قلق عند إمكانات متريك منخفضة ، على وجه الخصوص ، مع التربة ذات النسيج الدقيق10،11. تميل التقنيات الأكثر حداثة ، والتي تتضمن نهج تجربة التبخر البسيط باستخدام مقاييس الشد وطريقة نقطة الندى المرآة المبردة ، إلى تقديم بيانات أكثر قابلية للتكرار عبر مجموعة واسعة من قوام التربة2. تم تطوير تجربة التبخر البسيطة في البداية بواسطة Wind في عام 1968 ، وتضمنت قياس تغيرات كتلة الماء وتغيرات التوتر من خلال مقاييس الشد في عينة التربة بمرور الوقت12. عند حدوث التبخر ، يتم أخذ قياسات كتلة عينة التربة على فترات زمنية محددة لإنشاء SWRC. تم تكريرها لاحقا بواسطة Schindler (1980) ، وتضمنت الطريقة مقياسي شد فقط موضوعين عند رؤوس ضغط مختلفة داخل عينة التربة. ثم تم اختبار الطريقة المعدلة والتحقق من صحتها على أنها قادرة على استخدامها في التحليلالعلمي 13،14. تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لتجربة التبخر البسيطة في إمكانية إنتاج البيانات بسهولة عبر جزء كبير من منحنى رطوبة التربة (0 إلى -300 كيلو باسكال) ، مع نقاط بيانات أكثر من الطرق التقليدية.

تتضمن هذه الأساليب الحديثة أدوات آلية تأخذ العديد من نقاط البيانات طوال فترة تحليل العينة وتنتج البيانات باستخدام واجهة برمجية. أداة الخاصية الهيدروليكية هي أداة معاصرة تنشئ منحنيات احتباس الماء ومنحنيات الموصلية من بيانات العينة15. من خلال استخدام تجربة تبخر بسيطة باستخدام أداة الخاصية الهيدروليكية ، يمكن تقييم العلاقة بين محتوى الماء وإمكانات الماء في التربة1. في هذه التجربة ، يوجد الماء الموجود داخل عمود مقياس الشد في حالة توازن مع الماء في محلول التربة. عندما يحدث تبخر مياه التربة وتجف عينة التربة ، يحدث التجويف في مقياس الشد ، وتنتهي التجربة. هناك قيود على أداة الخاصية الهيدروليكية في النطاق الجاف ل SWRC ، حيث أن الأداة قادرة فقط على العمل ضمن إمكانات متريك من 0 إلى -100 كيلو باسكال. يمكن معالجة ذلك من خلال تضمين البيانات التي تم إنشاؤها من خلال تجربة نقطة الندى ذات المرآة المبردة باستخدام أداة إمكانات مياه التربة16 ، والتي يمكن أن تمتد نطاق البيانات إلى -300,000 كيلو باسكال أو نقطة الذبول الدائمة. يتم تجميع كل هذه البيانات معا في معالجة ما بعد برنامج النمذجة لإبلاغ SWRC بشكل متماسك من التوترات الفارغة إلى التوترات العالية حتى بعد نقطة الذبول. ثم يتم إنشاء منحنيات SWRC والتوصيل الهيدروليكي بناء على نقاط بيانات الجهد المتري التي تم التقاطها طوال فترة القياس ، مما يسمح بإنشاء منحنى كامل متوقع من التشبع إلى نقطة الذبول الدائمة.

تقدم الطريقة الموضحة هنا إجراء تشغيل موجز لتحليل التربة باستخدام أداة الخاصية الهيدروليكية. تم إجراء هذه الطريقة في عدد من البيئات العلمية ، بما في ذلك القياس الكمي لصحة التربة في مجموعة واسعة من النظم الإيكولوجية الزراعية3،17،18،19 ، وقد بذلت جهود لفهم أفضل الممارسات خارج دليل مستخدم الأداة20. هنا ، يتم تحديد بروتوكول موحد لجميع خطوات الإجراء ، بما في ذلك أخذ العينات الميدانية وإعداد العينة ووظيفة البرنامج ومعالجة البيانات. سيضمن اتباع هذه الطريقة حملة ناجحة تؤدي إلى بيانات موثوقة. يتم تقديم خطوات حاسمة لضمان جودة البيانات والتحديات المشتركة وأفضل الممارسات لضمان التنفيذ السليم.

Protocol

1. أخذ عينات التربة وإعداد العينة

ملاحظة: يمكن العثور على رسم تخطيطي لسير عمل هذه الطريقة في الشكل 1.

  1. جمع العينات
    1. احفر السنتيمترات القليلة العلوية فوق عمق أخذ العينات المطلوب لإزالة الحطام غير المرغوب فيه ، وخاصة القمامة العضوية السائبة وتقشر سطح التربة.
    2. ضع مستوى قلب أخذ العينات المعدنية على سطح التربة المكشوفة ، بحيث يكون جانب الحافة الحاد مواجها لسطح التربة ؛ ثم ضع حامل المطرقة أعلى الحلقة.
    3. اضغط على الجزء العلوي من حامل المطرقة بشكل متكرر باستخدام مطرقة مطاطية حتى يتماشى الجزء العلوي من قلب أخذ العينات المعدنية مع سطح التربة.
    4. حفر حول قلب أخذ العينات المعدنية ؛ ثم احفر تحت اللب لإزالته من التربة.
    5. قم بتسوية جانبي قلب أخذ العينات المعدنية بمجرفة أو سكين بمجرد إزالتها من التربة ؛ ثم ضع أغطية بلاستيكية على جانبي القلب.
    6. أضف عينة من الملصق إلى اللب المعدني.
  2. تخزين العينات واستخدامها
    1. قم بتخزين العينات في ثلاجة بحوالي 4 درجاتمئوية قبل التحليل.
    2. قم بتشبع العينات قبل 24 ساعة على الأقل من التحليل عن طريق وضع قلب العينة في وعاء بلاستيكي كبير به ماء منزوع الأيونات منزوع الغاز. أولا ، قم بإزالة الغطاء البلاستيكي الموجود على جانب الحافة المسطحة لقلب أخذ العينات المعدنية وضع مرشح قهوة ورقي في الأعلى ، متبوعا بلوحة تشبع. بعد ذلك ، اقلب اللب ولوحة التشبع في الحاوية واملأها بالماء منزوع الأيونات منزوع الغاز في حدود 1 سم من الجزء العلوي من عينة التربة. أعد ملء الحاوية بالماء منزوع الأيونات منزوع الغازات حسب الحاجة حتى تصل التربة إلى التشبع.
      ملاحظة: يحدث التشبع عندما يكون الماء مرئيا على السطح المكشوف للتربة.

2. وحدة الاستشعار وإنشاء مقياس الشد

  1. تحضير مقياس الشد
    1. انقع مقاييس الشد لمدة 24 ساعة في ماء منزوع الأيونات منزوع الغاز: مقياس شد طويل (طول 50 مم) ومقياس شد قصير (25 مم) لكل وحدة استشعار سيتم استخدامها في حملة التحليل.
    2. أغلق الحاوية التي تحمل مقاييس الشد للحد من انتشار الغلاف الجوي في الماء.
  2. تفريغ وحدة الاستشعار بطريقة مضخة التفريغ
    ملاحظة: أكمل الخطوات التالية لكل وحدة استشعار سيتم استخدامها في الحملة.
    1. املأ كلا منفذي عمود مقياس الشد بالماء منزوع الأيونات منزوع الغاز إلى الجزء العلوي من المنفذ باستخدام حقنة سعة 20 مل وإبرة ذات طرف رفيع. تأكد من نظافة محول الضغط عن طريق تسليط ضوء في المنفذ وتقييم ما إذا كان هناك حطام.
    2. ضع الجزء العلوي من الأكريليك على وحدة المستشعر واربط المشابك المعدنية. أدخل المحقنة التي تحتوي على ماء منزوع الأيونات منزوع الغازات في فتحة الجزء العلوي من الأكريليك واملأها أسفل رأس الأكريليك مباشرة.
    3. قم بتوصيل الجزء العلوي من الأكريليك بوحدة التفريغ عن طريق إدخال الأنبوب "T" على وحدة التفريغ إلى الجزء العلوي من رأس الأكريليك.
      ملاحظة: يمكن توصيل وحدتي استشعار مع أسطح أكريليك بكل وحدة تفريغ.
  3. إعادة تعبئة مقياس الشد
    1. ضع كوبا مثبتا على المسرح في كلا الموضعين المتاحين على وحدة التفريغ ، ثم املأ 3/4 الكوب بالماء منزوع الأيونات منزوع الغاز.
    2. قم بربط مقاييس الشد في حاملات الأكريليك الملولبة ؛ ثم حرك الحلقة O السوداء لتلتقي بالجزء العلوي من حامل الأكريليك. ضعها في الماء منزوع الأيونات منزوع الغاز الموجود داخل الأكواب المثبتة على المرحلة.
  4. ابدأ التفريغ بالفراغ
    1. تأكد من توصيل جميع التوصيلات بإحكام لمنع التسرب.
    2. قم بتشغيل مضخة التفريغ حتى يتم الوصول إلى -0.4 بار ؛ ثم قم بإيقاف تشغيل مضخة التفريغ واترك النظام يتساوى. قم بتشغيل مضخة التفريغ مرة أخرى حتى يتم الوصول إلى -0.8 بار.
    3. اضغط على الجزء السفلي من مجموعة وحدة المستشعر على منشفة سميكة لإزالة فقاعات الهواء من منافذ مقياس الشد في وحدة المستشعر.
    4. احتفظ بالنظام تحت الفراغ لمدة 24 ساعة على الأقل. تحقق من عدم وجود تسرب عن طريق إيقاف تشغيل المكنسة الكهربائية والتأكد من بقائها في الضغط. قم بتشغيل مضخة التفريغ على فترات منتظمة لضغط الفراغ ، لأنه سيفقد الضغط ببطء مع معادلة النظام.
    5. بعد 24 ساعة ، قم بإزالة الأنبوب من أعلى الأكريليك ، وقم بإزالة جميع مقاييس الشد من حاملات الأكريليك. ضع مقاييس الشد القصيرة والطويلة في أكواب منفصلة من الماء منزوع الأيونات منزوع الغاز.

3. بدء حملة

  1. تحضير وحدات الاستشعار
    1. قم بتوصيل مجموعة وحدة المستشعر بأسلاك توصيل النظام.
    2. ضع مادة ماصة مثل منشفة أسفل وحدة الاستشعار المتصلة وقم بإزالة الجزء العلوي من الأكريليك عن طريق تحرير المشابك المعدنية.
    3. كرر الخطوتين 3.1.1 و 3.1.2 لكل مجموعة وحدة استشعار لإعداد أجهزة استشعار متعددة، أو تابع إلى 3.A.iv لإعداد مستشعر واحد.
    4. انقر فوق برنامج قياس البيانات لفتح البرنامج وانقر فوق أيقونة إظهار الأجهزة .
    5. تأكد من ظهور جميع وحدات المستشعر المتصلة في الشريط الجانبي للبرنامج.
  2. تركيب مقياس الشد
    1. انقر فوق أيقونة معالج إعادة التعبئة في الجزء العلوي من البرنامج لفتح واجهة المستخدم. من القائمة المنسدلة، انتقل إلى وحدة الاستشعار المناسبة.
      ملاحظة: تكون محولات الطاقة في حالة عمل جيدة إذا كانت قراءاتها الأولية 0 هيكتوباسكال (± 5 هيكتوباسكال).
    2. حدد مقياس الشد من الدرق. تأكد من عدم وجود فقاعات هواء مرئية في العمود ، وأن هناك ماء يتشكل فوق الجزء العلوي من عمود مقياس الشد في الغضروف المفصلي المحدب. أضف المزيد من الماء منزوع الأيونات منزوع الغاز باستخدام حقنة إلى الجزء العلوي من مقياس الشد إذا لم يكن هناك غضروف محدب.
    3. حرك الحلقة O السوداء على مقياس الشد إلى وسط الخيوط.
    4. اقلب مقياس الشد في المياه الراكدة الموجودة في وحدة المستشعر مع الحفاظ على الغضروف المفصلي المحدب سليما.
    5. قم بتثبيت مقياس الشد القصير في منفذ مقياس الشد المشار إليه بخط قصير. قم بتثبيت مقياس الشد الطويل في منفذ مقياس الشد المشار إليه بخط طويل.
    6. قم بربط مقياس الشد بعناية في منفذ مقياس الشد أثناء مشاهدة قراءات الضغط في علامة التبويب القراءات الحالية . احصل على ختم محكم عن طريق القيام بتدوير نصف إلى كامل لمقياس الشد.
      ملاحظة: بعد التثبيت على منفذ مقياس الشد ، تأكد من أن قراءات مقياس الشد هي 0 hPa (± 5 hPa).
    7. ضع لمبة سيليكون مملوءة بالماء منزوع الأيونات منزوع الغازات في الجزء العلوي من مقياس الشد لمنع جفاف الطرف أثناء تركيب مقاييس الشد الأخرى.
    8. كرر الخطوات من 3.2.1 إلى 3.2.7 لكل مقياس شد ووحدة استشعار مستخدمة في الحملة.
  3. وضع العينة على وحدات الاستشعار
    1. قم بإزالة عينة مشبعة ولوحة التشبع المقابلة من حاوية الماء منزوع الأيونات منزوع الغاز وضعها على سطح عمل.
    2. ضع دليل المثقاب أعلى حلقة العينة.
    3. أدخل مثقاب عمود الشد في فتحة دليل المثقاب وأدر مثقاب عمود الشد في دوران كامل لإزالة التربة. كرر للثقب الثاني.
      ملاحظة: تتبع العمق الذي تصنعه كل حفرة في عينة التربة لأنها تتوافق مع ارتفاع مقياس الشد.
    4. قم بإزالة دليل المثقاب وتأكد من أن عينة التربة لم تنهار في الحفرة.
    5. قم بإزالة بصيلات السيليكون الموجودة على كل مقياس شد وضع قرص السيليكون أعلى وحدة المستشعر.
      ملاحظة: تأكد من عدم احتجاز أي هواء تحت قرص السيليكون ، ومن عدم تغطية مستشعر درجة الحرارة.
    6. قم بمحاذاة الثقوب الموجودة في قلب العينة مع ارتفاع مقياس الشد المقابل على وحدة المستشعر.
    7. اقلب قلب العينة وضعه أعلى وحدة الاستشعار ، وقم بتركيب العينة على مقاييس الشد.
    8. قم بإزالة فلتر القهوة ولوحة التشبع. قم بتأمين قلب التربة بمشابك معدنية موجودة على جانب وحدة المستشعر.
    9. كرر الخطوات من 3.3.1 إلى 3.3.8 لكل عينة.
  4. بدء حملة النظام
    1. بمجرد إعداد كل وحدة استشعار ، أدخل تعريف العينة الموجود على قلب المعدن لأنه يتوافق مع كل رقم من الأرقام التسلسلية لوحدة المستشعر. أدخل اسما فريدا للحملة الميدانية، انقر فوق استعراض لحفظ موقع الملف.
    2. انقر فوق ابدأ.
    3. خذ قراءة الوزن الأولية بعد اكتمال قراءتين لمقياس التر. أولا ، افصل سلك التوصيل من وحدة المستشعر ، وانتظر حتى يظهر مربع حوار على البرنامج ، وضعه على ميزان الوزن. قم بإزالة وحدة المستشعر بمجرد أن يشير البرنامج إلى أخذ قراءة الوزن وأعد توصيلها بسلك التوصيل. كرر ذلك لجميع وحدات الاستشعار.
    4. وزن العينات 3 مرات في اليوم لأول يومين من القياس، ثم مرتين يوميا على فترات منتظمة لبقية الحملة

4. إنهاء حملة النظام

  1. إنهاء البرنامج
    1. قم بإجراء قياس نهائي للوزن لكل وحدة استشعار بمجرد وصول العينة إلى نقطة دخول الهواء.
    2. انقر فوق إيقاف وافصل سلك التوصيل من كل وحدة استشعار.
  2. تفكيك الحملة
    1. قم بإزالة قلب العينة من وحدة المستشعر. ضع جميع مواد التربة في وعاء ، وجفف عينة التربة في الفرن.
      ملاحظة: إذا كنت تعمل مع تربة ناعمة القوام ، فقم بترطيب كل عينة تربة في غضون ساعة قبل إزالتها من وحدة المستشعر.
    2. قم بإزالة قرص السيليكون وتنظيف الجزء العلوي من وحدة المستشعر بمنشفة مبللة إذا لزم الأمر.
    3. قم بإزالة كل مقياس شد بعناية من الفتحات. نظف أطراف مقاييس الشد بفرشاة أسنان ناعمة ذات شعيرات وماء إذا كانت متسخة.
    4. قم بتنظيف سطح وحدة المستشعر عن طريق قلب الوحدة ورش الماء من زجاجة غسيل آمنة.
    5. قم بتنظيف منفذ عمود مقياس الشد عن طريق قلب وحدة المستشعر ورش الماء بحقنة في المنفذ.

5. تحليل البيانات

  1. احصل على وزن التربة الجاف لكل عينة واللب المعدني المقابل.
  2. انقر فوق برنامج تحليل البيانات لفتح البرنامج وانقر فوق نموذج ملف لفتح البيانات في البرنامج. أدخل وزن اللب المعدني في قسم المعلمة في علامة التبويب معلومات .
  3. انقر فوق علامة التبويب القياسات | ابحث عن نقطة دخول الهواء. لضبط نقطة التجويف ، حرك الخطوط المنقطة لنقطتي البداية والتوقف في نطاق بيانات مقياس التر. افعل الشيء نفسه مع نقاط دخول الهواء إذا كانت بحاجة إلى تحديدها للبرنامج.
  4. انقر فوق علامة التبويب "التقييم" ، وضمن "حساب محتويات الماء" ، تأكد من تحديد من وزن التربة الجافة (g ). أدخل وزن التربة المجففة.
  5. انقر فوق علامة التبويب التركيب | تطبيق النموذج الذي يناسب البيانات.
  6. انقر فوق علامة التبويب "تصدير " ، واختر مسار ملف ، وتأكد من تصدير الملف بتنسيق .xlxs.
  7. كرر الخطوات من 5.1 إلى 5.7 لكل عينة تربة.

النتائج

عند الانتهاء من حملة القياس المناسبة باتباع البروتوكول أعلاه ، سيكون من الممكن عرض مخرجات بيانات التجربة في برنامج التحليل. تنشأ منحنيات الإخراج من قراءات مقياس الشد التي تقيس توتر الماء (hPa) بمرور الوقت (t) ، ويتم إنشاء المنحنى الأولي لهذه البيانات مباشرة بعد إنهاء الحمل...

Discussion

يعد نهج تجربة التبخر البسيط باستخدام الطريقة الموضحة هنا وسيلة فعالة لتطوير منحنيات SWRC والتوصيل الهيدروليكي. بساطة ودقة قياس البيانات تجعله بديلا قابلا للتطبيق للطرق التقليدية14. تتجاوز الطريقة الموضحة هنا دليل المستخدم والأدبيات الحالية لتجميع وتوسيع ال...

Disclosures

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإفصاح عنه.

Acknowledgements

يقر المؤلفون بامتنان بالدعم المالي المقدم من المؤسسة الكندية للابتكار (صندوق جون إيفانز للقيادة) في اقتناء أداة محلل الممتلكات الهيدروليكية.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
4 L Buchner Flasks (two)Variousn/aContainers for water degassing
20 mL Syringe, fine tipBDBD-302830
Coffee filterVariousn/aPrevents soil travel out of core while soaking
HYPROP Complete SetHoskin110813/E240-M020210tensiometer shaft auger, tube for vacuum syringe and refilling adapter, auger guide, HYPROP USB adapter, HYPROP sensor unit, tensiometer shafts (50 mm and 25 mm), saturation plate, refilling adapter, silicone gasket, set of o-rings, LABROS balance, software, cables
HYPROP Refill UnitHoskin108899/ E240-M020258vacuum pump, vacuum mount, beaker mount, refilling adapters
Large Plastic TubsVariousn/aHolds water and soil cores during saturation
METER hammering holderHoskin100255/E240-100201
Rubber MalletHome Depot18CT1031Sample collection tool used with hammering holder
ShovelHome Depot83200
Soil Sampling Ring incl. 2 capsHoskin100254/E240-100101
Stir plate/ Stirring BarVariousn/a
TrowelHome Depot91365

References

  1. Malaya, C., Sreedeep, S. Critical review on the parameters influencing soil-water characteristic curve. J Irrig Drain Eng. 138 (1), 55-62 (2011).
  2. Schelle, H., Heise, L., Jänicke, K., Durner, W. Water retention characteristics of soils over the whole moisture range: A comparison of laboratory methods. Eur J Soil Sci. 64 (6), 814-821 (2013).
  3. Iheshiulo, E. M. A., et al. Crop rotations influence soil hydraulic and physical quality under no-till on the Canadian prairies. Agric Ecosyst Environ. 361, 108820 (2024).
  4. Mozaffari, H., Moosavi, A. A., Sepaskhah, A., Cornelis, W. Long-term effects of land use type and management on sorptivity, macroscopic capillary length and water-conducting porosity of calcareous soils. Arid Land Res Manag. 36 (4), 371-397 (2022).
  5. Rezaei, M., et al. How to relevantly characterize hydraulic properties of saline and sodic soils for water and solute transport simulations. J Hydrol. 598, 125777 (2021).
  6. Kiani, M., Hernandez-Ramirez, G., Quideau, S. Spatial variation of soil quality indicators as a function of land use and topography. Can J Soil Sci. 100 (4), 463-478 (2020).
  7. Ghezzehei, T. A., Sulman, B., Arnold, C. L., Bogie, N. A., Berhe, A. A. On the role of soil water retention characteristic on aerobic microbial respiration. BG. 16 (6), 1187-1209 (2019).
  8. Mapa, R. B., Green, R. E., Santo, L. Temporal variability of soil hydraulic properties with wetting and drying subsequent to tillage. SSSAJ. 50 (5), 1133-1138 (1986).
  9. Parker, N., Patrignani, A. Revisiting laboratory methods for measuring soil water retention curves. SSSAJ. 87 (2), 417-424 (2023).
  10. Solone, R., Bittelli, M., Tomei, F., Morari, F. Errors in water retention curves determined with pressure plates: Effects on the soil water balance. J Hydrol. 470, 65-74 (2012).
  11. Cresswell, H. P., Green, T. W., McKenzie, N. J. The adequacy of pressure plate apparatus for determining soil water retention. SSSAJ. 72 (1), 41-49 (2008).
  12. Wind, G. . Capillary conductivity data estimated by a simple method. , (1968).
  13. Schindler, U. Ein Schnellverfahren zur Messung der Wasser-leitfähigkeit im teilgesättigten Boden an Stechzylinderproben.Arch. Acker- Pflanzenbau Bodenkd. 24, 1-7 (1980).
  14. Peters, A., Durner, W. Simplified Evaporation Method for Determining Soil Hydraulic Properties. J Hydrol. 356, 147-162 (2008).
  15. Lipovetsky, T., et al. HYPROP measurements of the unsaturated hydraulic properties of a carbonate rock sample. J Hydrol. 591, (2020).
  16. Daly, E. J., Kim, K., Hernandez-Ramirez, G., Klimchuk, K. The response of soil physical quality parameters to a perennial grain crop. Agric Ecosyst Environ. 343, 108265 (2023).
  17. Guenette, K. G., Hernandez-Ramirez, G. Tracking the influence of controlled traffic regimes on field scale soil variability and geospatial modelling techniques. Geoderma. 328, 66-78 (2018).
  18. Hebb, C., et al. Soil physical quality varies among contrasting land uses in Northern Prairie regions. Agric Ecosyst Environ. 240, 14-23 (2017).
  19. Shokrana, M. S. B., Ghane, E. Measurement of soil water characteristic curve using HYPROP2. MethodsX. 7, 100840 (2020).
  20. Brooks, R. H. . Hydraulic properties of porous media. , (1965).
  21. Kosugi, K. I. Lognormal distribution model for unsaturated soil hydraulic properties. Water Resour Res. 32 (9), 2697-2703 (1996).
  22. Fredlund, D. G., Xing, A. Equations for the soil-water characteristic curve. Can Geotech J. 31 (4), 521-532 (1994).
  23. van Genuchten, M. T. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. SSSAJ. 44, 892-898 (1980).
  24. Schindler, U., Durner, W., von Unhold, G., Müller, L. Evaporation method for measuring unsaturated hydraulic properties of soils: Extending the measurement range. SSSAJ. 74 (4), 1071-1083 (2010).
  25. Bagnall, D. K., et al. Selecting soil hydraulic properties as indicators of soil health: Measurement response to management and site characteristics. SSSAJ. 86 (5), 1206-1226 (2022).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved