Uncertainty and efficiency of pedotransfer functions for estimating water retention characteristics of soils

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SummaryWhen a large number of determinations of soil water retention characteristics are required, the choice of the method used for obtaining them must be based on the compromise between the quality of the results and the effort needed for its implementation. We evaluated the use of the pedotransfer functions (PTFs) included in the ROSETTA model and compared them with ones obtained specifically for silt‐loam soils. Water retention curves were obtained from unaltered samples by the ‘sand box’ and the pressure membrane methods. At the same time, physical and chemical properties of the samples were determined and then used as input variables for the ROSETTA model and for determining site‐specific PTFs (SS‐PTFs) by multiple regression. The pedotransfer methods were compared with water retention curves obtained by a simpler sample‐averaging method. The uncertainty of each method was evaluated in terms of the mean error (ME) and the root mean square error (RMSE) of the predictions. Effort, in terms of time consumed by field sampling and laboratory determinations for the application to 100 samples, was calculated. The results indicated that the efficiencies of the methods are similar to those obtained by other authors, but we found with homogeneous soils that the ratios between quality of results and effort favour the simpler approaches.Incertitude et efficience des fouctious de pédotransfer pour l′estimation des propriétés de rétention hydrique des sols.RésuméQuand un grand nombre de déterminations des caractéristiques de rétention d’eau des sols sont nécessaires, le choix de la méthode utilisée pour leur obtention doit être basé sur un compromis entre la qualité des résultats et l’effort réalisé pour son implémentation. Nous avons vérifié l’utilisation des fonctions de pédotransfert (PTFs) inclues dans le logiciel ROSETTA et nous les avons comparées avec les fonctions développées spécifiquement pour des sols limoneux fins et limoneux fins argileux. Nous avons obtenu les courbes de rétention de l’eau avec les méthodes du bac à sable et de la membrane de pression. Dans le même temps, les propriétés physiques et chimiques des échantillons ont été analysées et utilisées ensuite comme variables d’entrée pour le modèle ROSETTA et pour la détermination de PTFs spécifiques à l’aide de régressions multiples. Enfin, nous avons comparé les méthodes de pédotransfert avec les courbes de rétention obtenues selon une méthode plus simple utilisant la moyenne d’un petit nombre d’échantillons. L’incertitude de chacune des méthodes a été estimée avec les mesures de l’erreur moyenne (ME) et de la racine carrée de la moyenne des erreurs élevées au carré (RMSE). Nous avons calculé l’effort, mesuré comme le nombre d’heures consommées pour les travaux de terrain et laboratoire, pour un nombre de 100 échantillons. Les résultats nous ont montré que les efficiences de ces méthodes sont semblables à celles obtenues par d’autres auteurs, mais nous avons trouvé que, pour des sols homogènes, la relation entre la qualité des résultats et l’effort favorise les approches les plus simples.