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Articolo metodologico

Un protocollo per la raccolta e la costruzione del suolo lisimetri core

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DOI:

10.3791/53952

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6 giugno 2016

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In questo articolo

Sommario

Viene dimostrato un metodo dettagliato per l'estrazione e l'assemblaggio di lisimetri per carote di terreno intatto e il loro utilizzo per lo studio del percolato e della relativa perdita di nutrienti dalla lettiera di pollame applicata in superficie.

Abstract

La lisciviazione dei nutrienti dai fertilizzanti applicati al terreno e dal letame utilizzati in agricoltura può portare a un'eutrofizzazione accelerata delle acque superficiali. Poiché il paesaggio ha una morfologia del suolo complessa e varia, è presente una disparità nei percorsi di flusso del percolato attraverso il macroporo del suolo e la struttura della matrice. La velocità di flusso attraverso questi percorsi è ulteriormente influenzata dall'umidità del suolo antecedente. I lisimetri vengono utilizzati per quantificare la portata, il volume d'acqua e la concentrazione dei nutrienti che filtrano verso il basso attraverso i terreni. Sebbene esistano molti modelli di lisimetri, determinare con precisione il volume d'acqua e il bilancio di massa dei nutrienti si ottiene al meglio con lisimetri limitati che lasciano intatta la struttura naturale del suolo.

Qui presentiamo un metodo dettagliato per l'estrazione e la costruzione di lisimetri per carote di terreno dotati di sensori di umidità del suolo a 5 cm e 25 cm di profondità. I lisimetri di quattro diversi terreni della pianura costiera (Bojac, Evesboro, Quindocqua e Sassafras) sono stati raccolti sulla penisola di Delmarva e spostati in una struttura interna climatizzata controllata. I terreni sono stati irrigati una volta alla settimana con l'equivalente di 2 cm di pioggia per ridurre le concentrazioni di nitrati-N nel suolo. Al termine del periodo di prelievo, è stata applicata la lettiera di pollame (162 kg TN ha-1) e la lisciviazione è stata ripresa per altre cinque settimane. Il recupero totale dell'acqua irrigua applicata varia dal 71% all'85%. La concentrazione di nitrato-N è variata nel corso dello studio da una media di 27,1 mg di L-1 prima dell'applicazione della lettiera a 40,3 mg di L-1 dopo l'applicazione della lettiera. Mentre il maggior flusso di nutrienti è stato misurato nei terreni dominati da sabbia grossolana (Sassafras), il flusso immediato maggiore si è verificato dal terreno a tessitura più fine con uno sviluppo pronunciato dei macropori (Quindocqua).

Introduzione

La penisola Delmarva costeggia la riva orientale della baia di Chesapeake, ed è la sede di uno dei più grandi regioni di produzione del pollame negli Stati Uniti. Circa 600 milioni di polli e circa 750.000 tonnellate di letame sono generati dalla produzione di questi uccelli ogni anno 1. La maggior parte del letame viene utilizzato a livello locale come una modifica fertilizzante sui campi agricoli. A causa di storicamente alti tassi di applicazione del concime, nutrienti come azoto e fosforo hanno accumulato nel suolo e ora sono suscettibili di perdite fuori sede via sottosuolo lisciviazione 2. Gran parte del flusso delle acque sotterranee è di....

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Protocollo

1. Preparazione dei Materiali

  1. Tagliare il corpo principale del lisimetro da 30,5 cm (12 pollici) di diametro (ID; nominale) di programma 80 in PVC; questo ha uno spessore di parete di 1,9 cm (0,75 pollici) (Figura 1a). Tagliare la lunghezza del corpo lisimetro seconda dello spessore dello strato di terreno (s) da studiare; qui, utilizzare un 53 cm (21 pollici) lungo il corpo. Rout a 0,63 cm di profondità di 45 ° smusso intorno all'estremità inferiore del lisimetro per formare un bordo di entrata sulla parete interna del corpo lisimetro per facilitare il taglio attraverso il suolo.
  2. Modificare un 34,5 centimetri ID, berretto PV....

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Risultati

L'umidità del terreno, la profondità di percolato e la chimica del percolato tutto illustrano variabilità tra terreni, rivelando le differenze in funzione delle proprietà del suolo, nonostante la variabilità interna tra repliche lisimetri fondamentali suolo di un terreno particolare. I warrant secondo momento particolare rilievo dal punto di vista del design sperimentale, come la variabilità inerente l'umidità del terreno e dei processi di lisciviazione richiede notevole replica .......

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Discussione

Importanti passi di lisimetro Collection

studi di lisciviazione illustrano l'influenza delle proprietà del suolo e la gestione del letame sulle perdite di azoto per acque sotterranee poco profonde. Suolo proprietà fisiche quali la tessitura del suolo, struttura aggregata e densità apparente mediano la percolazione di acqua e soluti. Accuratamente determinare le concentrazioni di volume di percolato e soluti dipende mantenendo l'integrità di queste proprietà fisiche del suolo durante .......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari concorrenti.

Ringraziamenti

Gli autori sono grati allo staff dell'USDA-ARS Pasture Systems and Watershed Management Unit. David Otto è stato importante sia per la progettazione che per la costruzione del martello a caduta su misura (noto anche come "The Intimidator"). Michael Reiner e Terry Troutman hanno contribuito alla raccolta e alla costruzione dei lisimetri riportati in questo studio. Sarah Fishel, Charles Montgomery e Paul Spock hanno eseguito tutte le analisi dei nutrienti riportate in questo manoscritto.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Schedule 80 PVC PipeFry's Plastic CallVenduto in lunghezze di 10 piedi Fernco
FittingsFry's Plastic Call12 pollici
di diametro per dischi perforatiAIN PlasticCallVenduto in fogli di PVC II da 4' x 8' Vintec II 
Programma 40 tappi in PVCFry's PlasticCall12 pollici
diametro Fastenal135716#8 Bugle Head Phillips Drive Sharp Point Grado 18-8 Silicone in acciaio inossidabile
II CaulkLowe's447488 
Raccordo per tubi in nylonPlastic Corp. degli Stati Uniti61137NPT da 0,5 pollici
Lowe's443209Vinile da 0,5 pollici
Piastre in PVC di tipo II da Viti in acciaio inossidabile da di Tubi per uso alimentare

Riferimenti

  1. Patterson, P. H., Lorenz, E. S., Weaver, W. D. Jr., Schwart, J. H. Litter production and nutrients from commercial broiler chickens. J. Applied Poultry Res. 7 (3), 247-252 (1998).
  2. Cullum, R. F. Macropore flow estimations under no-till and till systems. Catena. 78

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Ristampe e permessi

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