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Artículo de método

Un protocolo de recogida y la construcción de Lisímetros testigo del suelo

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DOI:

10.3791/53952

6 de junio de 2016

En este artículo

Resumen

Se demuestra un método detallado para la extracción y ensamblaje de lisímetros de núcleo de suelo intacto y su uso para el estudio de los lixiviados y la pérdida de nutrientes asociada de la cama de aves de corral aplicada en la superficie.

Resumen

La lixiviación de nutrientes de los fertilizantes aplicados a la tierra y el estiércol utilizado en la agricultura puede conducir a una eutrofización acelerada de las aguas superficiales. Debido a que el paisaje tiene una morfología de suelo compleja y variada, está presente una disparidad en las trayectorias de flujo de lixiviados a través del macróporo del suelo y la estructura de la matriz. La tasa de flujo a través de estos caminos se ve afectada aún más por la humedad del suelo antecedente. Los lisímetros se utilizan para cuantificar el caudal, el volumen de agua y la concentración de nutrientes que se filtran hacia abajo a través de los suelos. Si bien existen muchos diseños de lisímetros, la determinación precisa del volumen de agua y el balance de masa de nutrientes se logra mejor con lisímetros acotados que dejan intacta la estructura natural del suelo.

Aquí presentamos un método detallado para la extracción y construcción de lisímetros de núcleo de suelo equipados con sensores de humedad del suelo a profundidades de 5 cm y 25 cm. Se recolectaron lisímetros de cuatro suelos diferentes de la llanura costera (Bojac, Evesboro, Quindocqua y Sassafras) en la península de Delmarva y se trasladaron a una instalación de clima controlado interior. Los suelos se regaron una vez por semana con el equivalente a 2 cm de lluvia para reducir las concentraciones de nitrato-N en el suelo. Al final del período de reducción, se aplicó cama de aves (162 kg TN ha-1) y se reanudó la lixiviación durante cinco semanas adicionales. La recuperación total del agua de riego aplicada varió del 71% al 85%. La concentración de nitrato-N varió en el transcurso del estudio desde un promedio de 27.1 mg L-1 antes de la aplicación de la cama hasta 40.3 mg L-1 después de la aplicación de la cama. Mientras que el mayor flujo de nutrientes se midió en suelos dominados por arena gruesa (Sasafrás), el mayor flujo inmediato ocurrió en el suelo de textura más fina con un desarrollo pronunciado de macroporos (Quindocqua).

Introducción

La península de Delmarva bordea la costa oriental de la Bahía de Chesapeake, y es el hogar de una de las mayores regiones de producción de aves de corral en los EE.UU.. Aproximadamente 600 millones de pollos y un estimado de 750.000 toneladas de estiércol se generan a partir de la producción de estas aves cada año 1. La mayor parte del estiércol se utiliza localmente como enmienda del fertilizante en los campos agrícolas. Debido históricamente altas tasas de aplicación de estiércol, nutrientes como el nitrógeno y el fósforo se han acumulado en el suelo y ahora son susceptibles a las pérdidas fuera del sitio a través del subsuelo lixiviación 2. G....

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Protocolo

1. Preparación de los Materiales

  1. Cortar el cuerpo principal del lisímetro de 30,5 cm (12 pulgadas) de diámetro (ID; nominal) Schedule 80 PVC; esto tiene un espesor de pared de 1,9 cm (0,75 pulgadas) (Figura 1a). Cortar la longitud del cuerpo lisímetro en función del espesor de la capa (s) del suelo a ser estudiado; aquí, utilice una de 53 cm (21 pulgadas) de largo cuerpo. Rebaje a 0,63 cm de profundidad por bisel de 45 ° alrededor del extremo inferior de la lisímetro para formar un borde de ataque afilado en la pared interior del cuerpo lisímetro para ayudar en el corte a través del suelo.
  2. Modificar un 34.5 cm de diámetro, la tap....

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Resultados

La humedad del suelo, la profundidad de lixiviados y la química de lixiviados toda ilustran variabilidad a través de los suelos, que revela diferencias en función de las propiedades del suelo a pesar de la variabilidad interna entre lisimetros testigo del suelo repetidas de un suelo determinado. El punto de órdenes posteriores particular interés desde el punto de vista del diseño experimental, como la variabilidad inherente a la humedad del suelo y procesos de lixiviación requiere una co.......

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Discusión

Los pasos importantes de la colección lisimetro

Estudios de lixiviación ilustran la influencia de las propiedades del suelo y manejo del estiércol en las pérdidas de nitrógeno a las aguas subterráneas poco profundas. propiedades físicas del suelo tales como la textura del suelo, estructura agregada y la densidad aparente median la percolación de agua y solutos. determinar con precisión las concentraciones de volumen de lixiviados y de soluto depende de retener la integridad de estas propieda.......

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Divulgaciones

Los autores declaran que no tienen intereses financieros contrapuestos.

Agradecimientos

Los autores están agradecidos con el personal de la Unidad de Sistemas de Pastos y Manejo de Cuencas Hidrográficas del USDA-ARS. David Otto fue importante tanto en el diseño como en la construcción del martillo hecho a medida (también conocido como 'The Intimidator'). Michael Reiner y Terry Troutman ayudaron en la recolección y construcción de los lisímetros reportados en este estudio. Sarah Fishel, Charles Montgomery y Paul Spock realizaron todos los análisis de nutrientes reportados en este manuscrito.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Cédula 80 Tubo de PVCFry's PlasticCallSe vende en longitudes de 10 pies
Fernco FittingsFry's PlasticCall
PVC tipo II de 12 pulgadas de diámetro para discos perforadosAIN Plastic CallSe vende en láminas de PVC II de 4' x 8' Vintec II  
Cédula 40 Tapas de PVCFry's Plastic12 pulgadas de diámetro
Tornillos de acero inoxidableSujetar135716#8 Cabeza de corneta Phillips Drive Sharp Point Grade 18-8 Acero inoxidable
Silicona II CalafateoLowe's447488 
Racor de tubo de nylonUnited States's Plastic Corp.61137Tubo de 0,5 pulgadas NPT
FoodgradeLowe's443209vinilo de 0,5 pulgadas
Placas de Call

Referencias

  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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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Lixiviación de nutrientessensores de humedad del sueloinstalación mediante martillo de caídaensamblaje de tapa de PVCrecolección de lixiviadosanálisis de nitratosanálisis por inyección de flujoprotocolo de riegoaplicación de cama de ave