the neutron moisture meter (nmm)

6
87 Module 4. Determining Plant Available Water Capacity The neutron moisture meter (NMM) Calibrating and using the NMM in soil characterisation A neutron moisture meter emits fast neu- trons which are reflected back at slow speeds to a detector in proportion to the concentration of hydrogen atoms in the soil; this hydrogen is found predominantly in water molecules. The detection of the neutrons is meas- ured by the meter as a count rate. To provide a reference (to allow for instrument variabil- ity etc), the count rate is usually expressed relative to the count rate measured in water (using a drum of water with an access tube installed). The calibration enables the result- ing count rate ratio to be converted to volu- metric water content. A neutron moisture meter (NMM) must be calibrated to measure the actual soil water content for a particular soil type. To calibrate the NMM, volumetric soil water values (at varying moisture contents) for a particular soil type are related to the NMM readings at the same soil depth lay- ers. This calibration allows a regression equation to be calculated for the particular soil type. In most cases, this information is not available when a soil is characterised for the first time; the characterisation exercise pro- vides some of the information necessary to calibrate the neutron moisture meter. Even so, the NNM can still indicate wet- ting up (or drainage) as the changes in the count rate, over time, reflect relative changes in water content. This should be started be- fore the initial wetting up of the characteri- sation site so that all water movement can be tracked (as shown in Figure 4.10). When calibrating the neutron moisture meter for a particular soil type, NMM read- ings and corresponding volumetric water contents should be determined when the soil profile is dry (generally at tube installation) and when wet (at final sampling drained up- per limit). Additional readings and volumet- ric data for intermediate water contents will improve the accuracy of the calibration func- tion. A calibration equation is then derived for that particular soil type. Figure 4.10. The sequential wetting-up of a heavy clay soil monitored by neutron moisture meter. The wetting front moves progressively deeper into the profile of a heavy-textured clay soil under water ponded for an extended period; in a lighter- textured soil, or where trickle irrigation is used, wetting-up would normally occur more quickly.

Upload: dinhthu

Post on 01-Jan-2017

235 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: The neutron moisture meter (NMM)

��

������������� ������������������������������������

����������������������� ����

�������������� ���������� ������������� �����

��������������������������� ������������������ ��� ���������� � ��� �� �������������� ���������� ��������������� ����������� ���������������� ������������������ ��������� �� ������������ ����� �� �������������

�������������������������������� ������������������� �� �������� �������������

��������������� ������������������� � ����������������������� �������� ����� ���������� ������������������ ���� ��������� ��������� ��������� �������� �� ������������� ������������ ��� ������ �������������������������� ���� ��������������������������������� ������������

�����������������������!""��������� ��� �������� ��������� ��� ������� ��������������� �� ����� �����������

���� ��� ��� ����!""����������� ���� ����� ������ ��� ������������������������� �� ����� ����������� ������ ����������!""��� ����� ������� ������������� ����������� � ��� ���� ������ � ����������#� ����������� ���� ������������� ����� ����������

$������ � ����� ���� ���� ���� ����� � � ��������� ��������� � ������������������������������ � ����� ����� ������������������������������ ���������� ������ ��� ���������������������������

%������������!!"�� ���������� �������������������� � ���� �������� ����������

������� ������������������������ ������ ������� ����������������������������� ������������������� ��������������������� � ������ ������������� �� ���� ������������ ������ ������ ����������&�����'�()��

*����� ��� ������������������������������� �� ����� ������������!""��� ������ �������������������������� �������������������������������������������������������������� ���� ���������� �� ���� ������������� ���� ��� ������� ���������������������� ���� ����� �������������� � ����������� ���� �������������������������� ���� ����������� ��� ����������������� ��� �����#� ����������������������� ��� ����� �����������

����������� ���������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������� ��������������������������������������������������������������� ��������� �����������������!����� ��������"��������������������!�����������������������������������������"��

Page 2: The neutron moisture meter (NMM)

��

����� �����

������������������ ��������������� ��(� ����������������������������������������� �������������� �� ��

+� *�������� ������������ �������������,��� ������ ��� ������ ��� ���������� ������,����

-� � ��� �����������.)��� ���������������#������������������������������� ������������ ������������������������ ��� ����

'� /���� ����������'�������������������� ������������������������� ���������������� ����� �� ���� ������������% �� �������� �� ��� ����������� �� �������� �������������� ����

.� 0���������������� ������������������������������������ ����� ���$�������� �����������������������������

1� * ������ ����2�� ��� ���+3.������������#���� ���� ��� ���������������� �������������������� ��� �������� ������������������ ���������������������� �������������������������#���� ����

4� �������� ���������������������� �� ��������������� ��������� ��������������������������������������� ����� ��������������� ������������ �������������� ���� ����

5� /���������� �������� ������� ��������.34�

6� ��������������� ���� ������������� �������#������ ����������������������������

!���7������������� ���� ����������������� ��� ��������()��0 ��)�(�� �����������#�� �������� ��� �������()))������������ ������������������ ������6))3(())������������������� ��/89��:�������������� ��/89����� �������������� ��()))�� ���������� ��/89������ ������ ��()))�

#$����������%�%�����!�&'()*�+��������,����-

������������������������������������ ����������������������������������� ���������� ����������������������� �������� ������ ��������������������� ����������� �������������

� ����� �0��� ������������������������ ����� ��������������� �+������������������������ ������������������ �����������������������������������'����������������� ������������� ����

Page 3: The neutron moisture meter (NMM)

��

������������� ������������������������������������

.��������������������� ���/������������������� �� ������������ ��"������������

0��������������������� ��������� ������������������ �������#� ��������������������� ������� �������������������� ��� ������� -

&����������������� ������������� �������������� ����������������������� ��������������������"���� �����������

&������ �����������������������������������������������������

1�����234������������������������������ ����������������

�����������������������������������������

Page 4: The neutron moisture meter (NMM)

��

����� �����

������������������������������ ������������������ ���� ������ ����������������������� ���������������������� ����������������� ������������������������������������������� ����� �� ���� � ���� �!��� �" ����� ��� ��� #$%���&����� ���� �� ���������� �������� !� ����������������������������������'��� ��������� �( )�*

� ������������������� �����(������ �����)���������� ������������������������� ������� ���� �� ����� ����

� ������� ������ � � (��������������������� ������ ��� !������ ���� ��!������������ �� �������������� !���������!� ������ ������������������������

� ��������� !�(������������������������������������������������� ��������������������������� ��� �� ���������������

� � ���� �� ������������������� ����� !������� ���� ������� ��� �������� ������� � �(�����(� ����

���������������������&����� ��(��������(!�� ������� ������ ���������!�������������+�� ��� ������� ����� ����� �� �� � ���� �� ����� ��!������� �� ������������������������������� ������ ������� ���������������� �� ������� ���� ������ ���� ��� ����� ���� �� ���������������������

������������ ��� ����

#� � )������� �������������������������� �����������

,� -���� �� ��� ������������������������

��� � �� ���� ����

�� � )�� �� �� ��� ������ ����� ���� ���� ������������������������� ����������������� ���� ������������ ��� ������������� � ������

.��� �������� ����������� ���������� ��� ������� ����!������������������� ��� ��������������� ����� �� ���� ������� � ����!��������������������� �� ��������������� ���� )����� ��

/���������������������� ����������� ��������������0������� ��� ����� !���!�����������(��������������������/����(����������!������������������� �������������� !������������ ������������������ ������������ !��������������� ���� ��� � � (���� ����� ���� ��������� ���� �� ���� ���� ���� ��� (���1�,��

2� ������������� ��� ��� � ���������������������������� ��� ������ ��� ������������������� �� ���� ������!����.33��������(���� ���������� ����(�������� ������ �������� � ���������������

����������� ��������������������

� ����'�+��;����9�����9��"� �����������<��������:���* �����=�

Soil sampledepth (cm)

Core 1 Core 2 Core 3 CLLmean

CLLmodified

0-1515-3030-6060-90

90-120120-150150-180

16.920.021.923.124.025.726.1

18.520.722.123.023.524.925.7

17.919.821.522.323.525.025.9

17.820.221.822.823.725.225.9

21.821.821.822.823.725.225.9

Page 5: The neutron moisture meter (NMM)

��

������������� ������������������������������������

�� ����������� ��� ���������������� � �����������������������0� ����� � ����* ����; � ������� �������������� ������������������������� �������� ��>������ �� ������������!���:�����* ����� ������������ �������������������������� ������

�������� ����������������"������.7������������� ���������������� � � �������� ���������� ��������� � � ����������$�������� �7������7??����� ��� ���� ������� �?

�1��������������������������������������������������������1������������������������� ������������� ���������� ��������������������������������������� �����

������ ������������� ��������� ����������������������������������� ������

�1���������������������� ������� ���������������������������������

����������� ������ ��������������

����������� ������

Page 6: The neutron moisture meter (NMM)

��

����� �����