بروتوكول لجمع وبناء Lysimeters الأساسية التربة

الهدف العام من هذا الإجراء هو إثبات جمع وتجميع وري مقياس تحليل التربة الأساسي السليم لدراسة ترشيح النيتروجين عبر التربة الزراعية غير المضطربة. تم تصميم هذه الطريقة للإجابة على الأسئلة المتعلقة بالعناصر الغذائية والمواد الكيميائية الأخرى التي يمكن أن تتسرب تحت منطقة الجذر إلى المياه الجوفية الضحلة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها سريعة وسهلة.

لقد وجدنا أننا بحاجة إلى أربعة أو خمسة تكرارات لتحقيق نتائج مهمة. على الرغم من أننا كنا ننظر في هذا الفيديو إلى ترشيح النترات ، إلا أنه يمكن استخدام الطريقة لدراسة العديد من المركبات الأخرى ، مثل الفوسفور أو المستحضرات الصيدلانية أو الهرمونات أو المعادن مثل الزرنيخ. للبدء ، قم بإزالة الخضروات السطحية والصخور وغيرها من الحطام من منطقة التجميع.

ضع جسمين من أجهزة التحليل السطحي على أرض مستوية حيث يجب أخذ أجهزة قياس اللايسيمتر. تأكد من أن أجهزة قياس التحليل العصبي مستوية ، بحيث تكون التربة داخل العمود ذات عمق موحد. قم بقيادة مطرقة إسقاط مصممة خصيصا ومثبتة على مقطورة في مكانها فوق أجسام مقياس اللايسيمتر.

عندما تكون المطرقة المتساقطة في مكانها ، انشر أذرع تعمل هيدروليكيا لتسوية الصفيحة الفولاذية بالأرض وأعلى أجسام مقياس التحلل. توفر الركائز أيضا ثباتا لمطرقة الإسقاط. ارفع جزئيا الصفيحة الفولاذية التي تزن 1 ، 180 كيلوغراما فوق برج يبلغ ارتفاعه 3 أمتار بمساعدة ونش ميكانيكي.

حرر الصفيحة الفولاذية لمطرقة الأعمدة في التربة. كرر هذه الخطوة عدة مرات ، حتى تصل حافة العمود إلى 2 سم فوق سطح التربة. تحقق من انضغاط التربة داخل مقياس التحليل عن طريق قياس عمق التربة داخل وخارج العمود.

إذا كانت التربة داخل العمود أقل بأكثر من 1 سم من التربة خارج العمود ، فإن التربة مضغوطة وليست مناسبة للبحث. ضع قرصا من الخشب الرقائقي داخل حافة العمود لمنع التلوث. احفر خندقا بجانب قلب التربة وأعمق قليلا من قاع العمود باستخدام حفار خلفي.

قم بتوسيع الفتحة باستخدام مجرفة أو معول ، وكشف أكبر قدر ممكن من الجزء الخارجي من الأسطوانة. ادفع قضيب حفر المعادن الثقيلة لأسفل على طول جانب العمود بالكامل ، بحيث يكون بين التربة وجدار العمود الخارجي. قم بتحريك شريط الحفر ذهابا وإيابا حتى تنكسر واجهة التربة في الجزء السفلي من العمود ، وحرك العمود في وسط الخندق.

قم بتأطير مقص الرفع حول الجزء العلوي من مقياس التحليل استعدادا لإزالة قلب التربة. مع وجود شخص يمسك بكل شريط ، اسحب لأعلى حتى يغلق المقص بإحكام حول العمود ، وارفع مقياس الحالة من الحفرة. ضع مقياس التحليل على سطح عمل مستو ، مثل لوح مسطح.

بعد قلب قلب التربة بحيث يكون الجانب السفلي لأعلى ، قم بتسوية التربة برفق حتى مع حافة PVC بحافة مستقيمة. قم بإزالة الحجارة البارزة فوق مستوى الحافة بسكين قلم أو مفك براغي. قم أيضا بفك التربة وفضح قوام السطح الطبيعي فيها.

املأ أي فراغات برمل اللعب الخامل كيميائيا وقم بتعبئتها برفق. قم بتصنيف الرمل حتى مع قاع العمود بحافة مستقيمة ، وقم بإزالة أي رمل زائد. بعد ذلك ، قم ببثق حبة مستديرة مستمرة من سد السيليكون الشفاف حول حافة مقياس التحلل.

يجب أن يكون السد سميكا بدرجة كافية لإغلاق قاع القرص المثقوب بمقياس التحليل ، ومنع التسرب. ضع القرص المثقوب على الحافة ، بحيث يكون نسيج المرشح مواجها للرمل ، واضغط لأسفل بقوة للسماح بملامسة جيدة للوحة ومقياس التحلل. ثم قم بحفر ثمانية ثقوب تجريبية متباعدة بشكل متساو حول حافة اللوحة ، وقم بربط القرص المثقوب بمسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 1 بوصة ومحرك حفر.

قم بوضع اقتران الأنبوب المرن على قاعدة مقياس التحليل ، بحيث يبرز حوالي 2 سم من أداة التوصيل فوق حافة مقياس الليسيمتر. قم بتركيب غطاء PVC المعدل في أداة توصيل الأنبوب المرنة ، وادفع الغطاء لأسفل حتى يتلامس مع جسم مقياس اللايسيمتر. ثم ضع أشرطة التثبيت في أخاديد أداة التوصيل وقم بتثبيتها برفق دون تضييق أداة التوصيل.

شد الأربطة المعدنية باستخدام محرك سداسي محمول باليد حتى يتم تثبيت غطاء مقياس التحليل بإحكام في مكانه. مقياس التحليل جاهز للقلب ونقله إلى منشأة يتم التحكم فيها بالمناخ. لتثبيت مستشعرات الرطوبة ، قم أولا بكتابة خط أفقي بطول 5 سم على جدار مقياس التحليل على أعماق 5 و 25 سم.

قم بالقياس من سطح التربة وليس من حافة مقياس التحلل. حفر ثقب قطره 1 سم من خلال جدار مقياس الحالة في كل طرف من الخطوط المحددة. اقطع 3 سم المتبقية من البلاستيك بين الثقوب المحفورة بعيدا باستخدام أداة قطع دوارة.

بعد ذلك ، قم بإزميل شق بسمك 1 سم وطول 5 سم في التربة لاستيعاب غلاف مستشعر الرطوبة. ادفع مستشعر الرطوبة في الحفرة ، في الفتحة التي تم تنظيفها ، حتى يتم دفن شوكات المستشعر بإحكام في التربة ويخرج السلك فقط من مقياس الليزيمتر. نظف التربة من جدران الفتحة بفرشاة أو قطعة قماش.

ضع حبة سميكة من سد السيليكون في الفتحة لمنع تسرب الماء. بعد أن يجف السد ، ضع دورة ثانية من السيليكون للتأكد من إغلاق جميع الفجوات الموجودة في الفتحة المحيطة بالمستشعر. سد الفجوات بين التربة وجدار مقياس الحالة بالسد لتقليل مخاطر التدفق التفضيلي أسفل الجدران الداخلية لمقياس التحلل.

أولا ، قم بثقب وتحميل أنبوب من سد السيليكون الشفاف في مسدس السد القياسي. ضع طرف أنبوب السد بين الفراغ في التربة المراد ملؤه والوجه الداخلي لجسم مقياس التحلل. ثم ادفع طرف مسدس السد أسفل التربة حوالي 2 سم.

اضغط على السد خارج الأنبوب حتى يملأ الفراغ ويتسرب فوق سطح التربة. بعد التحقق من أن قلب التربة مستوي كما هو موضح في بروتوكول النص ، لف شريط التفلون حول تركيب أنبوب النايلون الملولب ، وقم بتحويل التركيب في اتجاه عقارب الساعة في الغطاء. شد التركيب بمفتاح ربط قابل للتعديل حتى لا يظهر أي من الخيوط.

ادفع خرطوما مقاس 0.5 بوصة على الطرف الشائك لتركيب النايلون ، واقطع الخرطوم بحيث يمر حوالي 4 سم في فم إبريق التجميع. ضع الحاوية أسفل مقياس الحالة ، وضع الخرطوم داخل إبريق التجميع. قم بتغطية سطح التربة بقطعة قماش قطنية ، أو شبكة خاملة كيميائية أخرى مثل حاجز النافذة ، لحماية والحفاظ على مجاميع التربة وبقايا السطح.

قم بقياس 1 ، 450 مل من مياه الأمطار المحاكاة في أسطوانة متدرجة ، واسكبها في علبة سقي مجهزة برأس دش. رش الماء برفق وبشكل متساو على حاجز النافذة بمعدل لا يزعج سطح التربة. بعد الانتظار لفترة من الوقت حتى يتسلل الماء ويتسرب عبر عمود التربة إلى الغطاء وحاوية التجميع ، قم بإقلب مقياس التحليل باتجاه فتحة المخرج حتى يتم تصريف كل المياه من غطاء خزان مقياس التحليل إلى وعاء التجميع.

قم بقياس كتلة العصارة التي تم جمعها بمقياس ، وتحويل الكتلة بالجرام إلى مليلتر. صب عينة العصارة في زجاجة عينة بلاستيكية معقمة سعة 350 مل. قم بتصفية 50 مل على الفور باستخدام قمع شفط مزود بورق ترشيح 0.45 ميكرون استعدادا لتحليل النترات باستخدام الصور الملونة عبر تحليل حقن التدفق.

هنا النتائج التمثيلية لتجارب الري والرشح. تراوح متوسط أعماق العصارة الأسبوعية من 1.12 إلى 1.95 سم للتربة الأربع. يعبر استرداد العصارة عن النسبة المئوية لمياه الري المطبقة ، ويتبع اتجاها عاما يتعلق بنسيج التربة ، حيث تكون عمليات الاسترداد من تربة Evesboro و Sassafras الرملية أكثر كفاءة قليلا من تربة Bojac و Quindocqua ذات النسيج الأدق.

يوضح هذا الشكل أن التغيرات في محتوى المياه في التربة على أعماق 5 سم و 25 سم ، بعد الري ، تظهر اختلافات في انتقال المياه بين التربة الخشنة والأكثر نعومة. تشير ملامح الرطوبة إلى الحركة السريعة لمياه الري عبر رمل إيفسبورو الخشن والتربة الطينية الرملية Sassafras. يوضح هذا الشكل التغير في تركيز النترات قبل وبعد تطبيق فضلات الدواجن.

زادت تركيزات النترات في العصارة بعد تطبيق القمامة ، ولكنها اتبعت أنماطا زمنية مختلفة بين التربة. لا تعكس الاختلافات في فقدان كتلة نترات العصارة الاتجاهات في تركيزات النترات في العصارة فحسب ، بل تعكس أيضا الاختلافات في أعماق العصارة. لتقييم دور تطبيق فضلات الدواجن وحجم العصارة على تدفق النترات ، تم طرح تدفقات نترات التربة من قبل تطبيق القمامة من التدفقات الأسبوعية اللاحقة.

أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تكون آمنا. ارتد دائما واقيا من السمع أثناء تشغيل المثاقب أو المطرقة المتساقطة. من أجل السلامة ، لا تعمل أبدا تحت المطرقة المتساقطة.

كن على دراية بالأشخاص الآخرين في المنطقة عند تشغيل المطرقة المتساقطة ، وحافظ على مسافة آمنة من المطرقة المتساقطة عند التشغيل. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن تكون لديك فكرة جيدة عن كيفية جمع قلب التربة السليم ، وبناء مقياس الحالة ، وتركيب مستشعرات رطوبة التربة ، وإجراء الري ، وجمع العصارة.